中考物理电功率解题技巧讲解及练习题(含答案)
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中考物理电功率解题技巧讲解及练习题(含答案)
一、电功率选择题
1.酒驾易造成交通事故,利用酒精测试仪可以检测司机是否酒驾,其电路原理如图甲所示.R1为“气敏传感器”,它的电阻值与它接触到的酒精气体浓度的关系如图乙所示,R2为定值电阻,阻值为60Ω,电源电压恒为12V.若酒精气体浓度≥0.2mg/mL时,则判定被检者为酒驾.以下说法正确的是()
A. 被检者的酒精气体浓度越高,电流表示数越小
B. 电流表的示数为0.12A时,判定被检者为酒驾
C. 电压表示数为3V时,R2消耗的电功率为0.45W
D. 被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时,电压表的示数是4V
【答案】D
【解析】【解答】解:A、由电路图甲可知,传感器R1和定值电阻R2串联,电压表测传感器R1两端的电压,电流表测电路中的电流;
由图乙可知,当酒精浓度增大时,传感器R1的阻值会减小,由欧姆定律可得电路中电流增加,即电流表示数增大,故A错误;
B、由I= 得:
电路中的总电阻R= = =100Ω,
此时气敏电阻的阻值R1=R﹣R2=100Ω﹣60Ω=40Ω,
由图象乙可知,此时酒精气体浓度为0.1mg/mL<0.2mg/mL,所以此时被检者不是酒驾,故B错误;
C、电压表示数为3V时,定值电阻R2两端的电压U2=U﹣U1=12V﹣3V=9V,
此时R2消耗的电功率P2= = =1.35W,故C错误;
D、根据图象乙可知,被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时,气敏电阻的阻值为R1=30Ω,
根据欧姆定律可知此时电流为I= = = = A,
根据欧姆定律可得:
气敏电阻两端电压U1=IR1= A×30Ω=4V,即为电压表示数,故D正确.
故选D.
【分析】(1)由电路图可知,传感器和定值电阻串联,电压表测传感器两端的电压,电流表测电路中的电流;由图可知气敏电阻的性质,由电阻的变化利用欧姆定律可求得电路中
电流的变化;(2)根据I= 求出电流为0.12A时,电路中的总电阻,再根据串联电阻特点求出此时气敏电阻的阻值,根据图象乙判断此时是否酒驾;(3)根据串联分压特点求出定
值电阻两端的电压,再根据P= 求出R2消耗的电功率;(4)被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时,根据图象乙读出此时气敏电阻的阻值,根据欧姆定律求出电流,再根据欧姆定律求出气敏电阻两端电压,即为电压表示数.
2.如图,是某煤气泄漏检测装置的简化电路,其中电源电压保持不变,R0为定值电阻,R 为气体传感器电阻,其阻值随煤气浓度的增大而减小,闭合开关,下列说法中正确的是
()
A. 煤气密度增大时,电流表的示数将变小
B. 煤气密度增大时,电压表的示数将变小
C. 煤气密度减小时,电路消耗的电功率将变小
D. 煤气浓度减小时,电压表与电流表示数的比值略变大
【答案】C
【解析】【解答】解:(1)当煤气密度增大时,气体传感器电阻变小,电路中的总电阻变小,
∵I= ,
∴电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故A不正确;
∵U=IR,
∴定值电阻R0两端的电压变大,故B不正确;
2)当煤气密度减小时,气体传感器电阻变大,电路中的总电阻变大,
∵I= ,
∴电路中的电流变小,
∵P=UI,且电源的电压保持不变,
∴电路消耗的电功率将变小,故C正确;
∵电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R0的阻值,
∴电压表与电流表示数的比值不变,故D不正确.
故选C.
【分析】根据题意得出煤气密度变化时气体传感器电阻的变化,电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电流表示数的变化和电压表示数的变化,根据P=UI可知电路消耗电功率的变化,利用欧姆定律可知电压表与电流表示数比值的变化.
3.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片向左移动时,下列判断正确的是()
A. 电路总功率变小
B. 电压表示数变大
C. 电压表与电流表示数的比值不变
D. 电流表示数变大
【答案】 A
【解析】【解答】解:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,
因电源电压保持不变,
所以,滑片移动时,电压表的示数不变,B不符合题意;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时,通过R的电流不变,
当滑动变阻器滑片向左移动时,接入电路中的电阻变大,
由I=可知,通过滑动变阻器的电流变小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流变小,即电流表A的示数变小,D不符合题意;
电压表的示数不变、电流表A的示数变小,则电压表与电流表示数的比值变大,C不符合题意;
电源电压保持不变,干路电流变小,由P=UI可知,电路总功率变小,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R的电流变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过变阻器电流的变化,再利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化,进一步得出电压表与电流表示数的比值变化,根据P=UI可知电路总功率的变化.
4.有两只灯泡L1、L2,分别标有“220V(100W”和“220V(40W”的字样。
若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是()
A. 两灯正常发光时,L1的电阻较大
B. 两灯并联接入220V的电路,L1、L2消耗功率之比是2:5
C. 两灯串联接入220V的电路,L1消耗的功率小于25W
D. 两灯串联接入220V的电路,两灯泡消耗总功率大于40W小于100W
【答案】 C
【解析】【解答】解:(1)由P=UI= 可得,两灯泡正常发光时的电阻分别为:
则R1<R2,即L1的电阻较小,A不符合题意;(2)两灯并联接入220V的电路,它们两端的电压等于220V,均能正常发光,则L1、L2消耗功率之比P1:P2=100W:40W=5:2,B 不符合题意;(3)两灯串联接入220V的电路时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流,
消耗的功率,C符合题意;
两灯泡消耗总功率,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据P=UI=求出两灯泡正常发光时的电阻,然后比较两灯泡的电阻关系;两灯并联接入220V的电路时,实际功率和额定功率相等,据此得出L1、L2消耗功率之比;两灯串联接入220V的电路时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,根据P=UI=I2R 求出L1消耗的功率,根据P=UI求出两灯泡消耗总功率.
5.如图,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”。
闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中()
A. 电流表的示数最大为0.6A
B. 灯泡消耗的最小功率为0.12W
C. 电路消耗的最大电功率为2.7W
D. 滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω。
【答案】D
【解析】【解答】由电路图知道,灯泡与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;由于灯泡上标有“2.5V1.25W”,所以由P=UI知道,灯泡的额定电流是:I L =P L/U L=1.25W2.5V=0.5A,即电路的最大电流是0.5A,A不符合题意;因为串联电路中各处的电流相等,当电路中的最大电流I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,且电路消耗的最大总功率是:P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W,C不符合题意;由I=U/R知道,灯泡的电阻和滑动变阻器接入电路中的最小阻值分别是:R L =U L/I L=2.5V/0.5A=5Ω,R总=(U-U L)/I大=(4.5V-2.5V)/0.5A=4Ω,D符合题意;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡消耗的电功率最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路的最小电流:I小=U/(R L+R大)=4.5V/(5Ω+20Ω)=0.18A,则灯泡消耗的最小功率:P L小 =I小2 R L =(0.18A)2×5Ω=0.162W,B不符合题意,
故答案为:D。
【分析】结合电路图判断电路的连接方式及电表的测量对象,与电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流与最小电流,利用串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式求解即可.
6.小明利用电能表测量某个家用电器的电功率,当电路中只有这个电器连续工作时,测得在1h内,消耗的电能为1.2kW•h,那么用这个电器是()
A. 液晶电视机
B. 台式计算机
C. 家用空调
D. 电冰箱【答案】C
【解析】【解答】解:用电器在t=1h内消耗的电能为W=1.2kW•h,用电器的电功率:
P= = =1.2kW=1200W,
液晶电视机的电功率约为100W,台式计算机的电功率约为200W,空调的电功率约为1000W,电冰箱的功率约为100W,
所以电功率是1200W的用电器是空调.
故选C.
【分析】根据用电器在1h内消耗的电能,结合公式P= ,求出电功率,再与题目中给出的用电器的功率比较即可.
7.将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是()
A. 电冰箱产生的热量最多
B. 电脑产生的热量最多
C. 电热毯产生的热量最多
D. 三者产生的热量一样多
【答案】C
【解析】【解答】∵接在家庭电路中,U=220V,
∴三种用电器的实际功率:;
又∵,用电器工作时间t相等,
∴三种用电器消耗的电能相同;
∵电冰箱与电风扇工作时,主要把电能转化为机械能,产生的热量很小,电热毯工作时电热丝产生热量,把电能全部转化为热量;
∴产生热量最多的是电热毯。
故答案为:C。
【分析】功率相同的用电器相同时间消耗的电能相同,利用电流的热效应工作的用电器产生的热是最多的.
8.2017•黄冈)下列关于电和磁的说法正确的是()
A. 金属导体中的电流方向与导体中自由电子定向移动方向相同
B. 家庭电路中同时工作的用电器总功率越大,通过电能表的电流越大
C. 磁场中某点的磁场方向与该点小磁针静止时南极的指向相同
D. 电动机是根据电磁感应原理工作的
【答案】B
【解析】【解答】解:A、自由电子是负电荷,所以金属导体中的电流方向与自由电子定向移动方向相反,故A错误;
B、接入电路的用电器总功率越大,由公式I= 可知通过电能表的电流就越大,故B正确;
C、小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向,故C错误;
A、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,故D错误.
故选B.
【分析】(1)物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向;(2)家庭电路电流大的原因:总功率过大;(3)我们规定小磁针N极所指的方向为该点磁场的方向;(4)带电磁铁的仪器利用的是电流的磁效应原理.
9.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器滑片P向左移动的过程中(不考虑灯丝的电阻受温度的影响),下列说法正确的是()
A. 电流表示数逐渐变小
B. 电压表示数逐渐变大
C. 滑动变阻器两端的电压逐渐变大
D. 小灯泡的亮度逐渐变暗
【答案】B
【解析】【解答】解:由电路图可知,灯泡L与变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流.
滑动变阻器滑片P向左移动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数逐渐变大,故A错误;
由U=IR可知,灯泡L两端的电压变大,即电压表的示数逐渐变大,故B正确;
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由P=UI可知,灯泡的实际功率变大,小灯泡的亮度逐渐变亮,故D错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压逐渐变小,故C错误.
故选B.
【分析】由电路图可知,灯泡L与变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流.根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化,根据P=UI可知灯泡实际功率的变化,进一步判断亮暗的变化,根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压变化.
10.如图是检测酒精浓度的测试仪原理图,图中电源电压恒定为8V,R1为定值电阻,酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。
当酒精浓度为0时,R2=60Ω,此时电压表示数为2V。
以下说法错误的是()
A. 若酒精气体浓度越大,电压表和电流表示数都越大
B. 定值电阻R1的阻值为20Ω
C. 酒精浓度为0时,电路消耗的总功率为0.6W
D. 若电流表示数达到0.2A时,表示酒驾,此时R2消耗的电功率为0.8W
【答案】C
【解析】【解答】A.由电路图可知,电阻R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,若酒精气体浓度越大,则R2减小,电路的总电阻减小,由欧姆定律可知,电流变大,根据U=IR,电压表示数变大,A不符合题意。
BC.当酒精浓度为0时,R2=60Ω,此时电压表示数为2V。
根据串联电路的电压关系,R2的
电压U2=U-U1=8V-2V=6V,电压表示数为R2电压的倍,根据串联分压原理,定值电
阻R1的阻值为,B不符合题意。
此时,串联电路的总电阻R=R1+R2=20Ω+60Ω=80Ω,
电路消耗的总功率为,C符合题意。
D.若电流表示数达到0.2A时,酒精气体传感器的电阻
,此时R2消耗的电功率为
,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在串联电路中电阻变大电流减小,结合电路中的电压和电阻可以计算电功率的值.
11.有两只分别标有”6V3W“和”9V3W“的小灯泡L1、L2,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是()
A. L1和L2正常工作时的电流一样大
B. L1和L2串联在一起同时使用时,两灯一样亮
C. L1和L2并联在一起同时使用时,两灯消耗的功率一样大
D. 将L1串联在一个12Ω的电阻,接在电源电压为12V的电路中,L1也能正常发光
【答案】D
【解析】【解答】A.由P=UI可得,两灯泡正常发光时的电流分别为:I1= = =0.5A,I2= = = A,所以两灯泡正常发光时的电流不一样,A不符合题意;
B.由P=UI= 可得,两灯泡的电阻分别为:R1= = =12Ω,R2= = =27Ω,两灯泡串联时通过的电流相等,但灯泡的电阻不同,由P=I2R可知,两灯泡的实际功率不相等,亮度不同,B不符合题意;
C.L1和L2并联在一起同时使用时,它们两端的电压相等,但灯泡的电阻不同,由P= 可知,两灯泡消耗的电功率不相等,C不符合题意;
D.将L1串联在一个12Ω的电阻时,电路中的总电阻R总=R1+R=12Ω+12Ω=24Ω,电路中的电
流I= = =0.5A,因电路中的电流和灯泡L1正常发光时的电流相等,所以L1能正常发光,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】(1)根据P=UI求出两灯泡的正常发光时的电流;
(2)根据P=UI=求出两灯泡的电阻,根据串联电路的电流特点和P=I2R比较两灯泡的实际功率关系,实际功率大的灯泡较亮;
(3)L1和L2并联在一起同时使用时,它们两端的电压相等,根据P=比较两灯泡消耗的电功率关系;
(4)将L1串联在一个12Ω的电阻时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,然后与灯泡L1正常发光时的电流相比较判断其是否能正常发光.
12.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置,两个透明容器中密闭这等量的空气,R1=R2=R3,当开关S闭合后,下列说法正确的是()
A. 该实验装置是探究电流通过电阻时产生的热量与电阻大小的关系
B. 通过电阻R1和R2的电流相等
C. 通电一段时间后,右边U形管内液面的高度差比左边小
D. 该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少的
【答案】C
【解析】【解答】解:A、装置中R2、R3并联后再与R1串联,通过R1的电流I1=I2+I3,而I2=I3,所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过R1电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,故A错误;
B、由图知,通过R1的电流I1=I2+I3,而I2=I3,所以通过电阻R1和R2的电流不相等,故B 错;
C、左右两容器中的电阻相同,而通过电阻R1的电流大于R2的电流,通电时间相同,由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,左边U形管内液面的高度差比右边U形管内液面的高度差大,故C正确;
D、电流产生的热量不能用眼睛直接观察,对密封容器中空气加热,引起U型管中液面变化,通过液面高度差的变化来反映,是利用容器内气体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少,故D错误.
故选C.
【分析】A、电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,在通电时间和电阻相同时,是探究电流产生热量跟电流的关系;
B、根据串、并联电路的电流大小关系分析判断
C、通电时间相同、电阻相同,通过的电流不同,利用焦耳定律Q放=I2Rt分析判断;
D、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但气体温度的变化可以通过U型管中液面高度差的变化来反映,体现的是转换思想.
13.下列电器中,利用电流热效应工作的是()
A. 电风扇
B. 电暖气
C. 电视机
D. 电磁继电器【答案】 B
【解析】【解答】A.电风扇的电动机工作时主要把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,A不符合题意;B.电暖气工作时把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,B符合题意;C.电视机主要是把电能转化为光能和声能,不是利用电流热效应工作的,C不符合题意;D.电磁继电器主要利用了电流的磁效应工作的,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】电流的热效应:电流通过电阻要发热,这叫做电流的热效应.如电灯、电炉、电烙铁、电焊等,都是电流的热效应的例子.
14.如图所示电路,电源电压恒定,R为光敏电阻,其阻值随着光照的增强而减小,为定值电阻,当光照减弱时
A. V与示数的比值减小
B. V与示数的比值不变
C. 与示数之差变大
D. 电路消耗的总功率减小
【答案】D
【解析】【解答】A、由欧姆定律可知,V与示数的比值为光敏电阻R的阻值,因R的阻值变大,则该比值变大,A不符合题意;
B、电压表示数不变,示数变小,则V与示数的比值变大,B不符合题意;
C、由并联电路的特点可知,与示数之差为通过的电流,保持不变,C不符合题意;
D、电源电压不变,总电流变小,根据可知,总功率减小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光敏电阻R与定值电阻R0并联,电压表测量的是R两端的电压(即电源的电压),保持不变;电流表 A1测量的是通过R的电流,电流表 A2测量的是干路中的电流;已知光敏电阻R的阻值随着光照的增强而减小,则当光照减弱时,R的阻值变大,根据欧姆定律可知,通过R的电流变小,即电流表A1示数变小;通过R0的电流不变,而通过R 的电流变小,所以干路中的电流变小,即电流表A2示数变小,根据P=UI 可知,总功率减小.
15.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移
动时,电路中保持不变的是()
A. 用电器消耗的总功率
B. 电压表V的示数与电流表A的示数的比值
C. 电流表A的示数与电流表A1的示数的差值
D. 电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积
【答案】D
【解析】【解答】由电路图知道,R1与R2并联,电流表A1测R1的电流,电流表A测并联电路的总电流,电压表测电源电压,所以无论滑片如何移动,电压表的示数不变;当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器连入电路中的电阻变大,由P=U2/R知道,用电器消耗的总功率变小,A不符合题意;由图知道,电压表V的示数与电流表A的示数的比值等于电路的总电阻,由于滑动变阻器的滑片P向右移动而使总电阻变大,所以该比值变大,B 不符合题意;因为并联电路中各支路互不影响,所以当滑动变阻器的滑片P向右移动时,通过R1的电流不变,即电流表A1示数不变,但变阻器由于连入电路中的电阻变大,而使通过变阻器的电流变小,由于电流表A的示数与电流表A1的示数的差值等于通过变阻器的电流,所以,该差值会变小,C不符合题意;又因为电压表示数不变、电流表A1示数不变,所以电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积不变,D符合题意,
故答案为:D。
【分析】结合电路图判断电阻的连接方式及电表的测量对象,通过滑动变阻器的滑片P向右移动时变阻器连入电路中的电阻变化,结合欧姆定律、并联电路的规律、电功率公式进行分析即可.
16.如图是一个油量表的示意图,滑动变阻器规格为“20Ω1A”.闭合开关,当浮球最低时滑片P滑到a端,电流表示数为0.3A,当浮球最高时,滑片P滑到b端,电流表示数为
0.5A.下列说法错误的是()
A. 电阻R1的阻值为30Ω
B. 电源电压为15V
C. 在加满油后,1min内电阻R1产生的热量为450J
D. 电阻R1最小功率为7.5W
【答案】D
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流.(1)当滑
片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I= 可得,电源的电压:
U=I a(R1+R2)=0.3A×(R1+20Ω),
当滑片位于b端时,电路为R1的简单电路,则电源的电压:
U=I b R1=0.5A×R1,
因电源的电压不变,
所以,0.3A×(R1+20Ω)=0.5A×R1,
解得:R1=30Ω,故A正确;
电源的电压U=I b R1=0.5A×30Ω=15V,故B正确;(2)在加满油后,滑片位于b端,则1min 内电阻R1产生的热量:
Q1=I b2R1t=(0.5A)2×30Ω×60s=450J,故C正确;
当滑片位于a端时,电阻R1的功率最小,则
P1=I a2R1=(0.3A)2×30Ω=2.7W,故D错误.
故选D.
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流.(1)当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;当滑片位于b端时,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值,进一步求出电源的电压;(2)在加满油后,滑片位于b端,根据Q=I2Rt求出1min内电阻R1产生的热量;当滑片位于a端时,电阻R1的功率最小,根据P=I2R求出其大小.
17.如图所示,电源电压为6V,定值电阻R=30Ω,滑动变阻器R0的规格为“30Ω 1A”,电流表的量程为“0~0.6A”,小灯泡上标有“3V 1W”字样。
不考虑灯丝电阻变化,在保证电路安全的前提下,则()
A. S、S1都闭合,S2断开,向左调节R0的滑片,灯泡会变暗
B. S闭合,S1、S2都断开,调节R0,灯泡功率变化范围是0.45~1W
C. S、S1、S2都闭合,电路消耗的总功率最小值为1.2W
D. S、S1、S2都闭合,当电路消耗的总功率最大时,R0接入电路的阻值是15Ω
【答案】D
【解析】【解答】解:A、由图可知,S、S1都闭合,S2断开时,R0与R并联再与灯泡串联,
当向左调节R0的滑片其接入电路的电阻变小,所以并联部分电阻的变大,由串联电路的分
压原理可知,并联部分分得电压变大,则灯泡分得电压变小,由P= 可知,灯泡的电功率变小,所以灯泡会变暗,A符合题意;
B、由图可知,S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器R0与L串联,
由P= 可得灯泡电阻:R L= = =9Ω,
由P=UI可得灯泡正常发光时的电流:I L= = = A,
由串联电路特点和欧姆定律可知当变阻器连入阻值最大时,电路中电流最小,
最小电流I最小= = = A,此时电流表和灯泡都安全,
则灯泡的最小功率:P最小=I最小2R L=( A)2×9Ω≈0.21W,
故灯泡的功率变化范围是0.21W~1W,B不符合题意;
CD、由图可知,当S、S1、S2都闭合时,R0与滑动变阻器并联,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中消耗的总功率最小,
电路消耗的总功率最小值:
P小= + = + =2.4W,C不符合题意;
当电流表的示数I′=0.6A最大时,电路消耗的总功率最大,
通过R的电流:I R= = =0.2A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过滑动变阻器的最大电流:I滑=I′﹣I0=0.6A﹣0.2A=0.4A,
滑动变阻器接入电路中的电阻:R滑′= = =15Ω,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】S、S1都闭合,S2断开,R0与R并联再与灯泡串联,判断向左调节R0的滑片其接入电路的电阻变化,从而可知并联部分电阻的变化,再根据串联电路的分压原理和电功率公式分析灯泡功率的变化,从而可知其亮度的变化;S闭合,S1、S2都断开时,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,根据P=I2R分析灯泡的功率变化范围;S、S1、S2都闭合时,R0与滑动变阻器并联,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中消耗的总功率最小,根据并联电路的电压
特点和P=求出电路消耗的总功率最小值;当电流表的示数最大时电路消耗的总功率最大,根据并联电路的电流特点求出通过R0的电流,根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的最大电流,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻.。