1、
如图所示,灯泡L标有“6V 3W”的字样,滑到变阻器的规格为“20Ω 1A”,电流表的量程为0~0.6A,电源电压为8V不变(不考虑温度对灯丝电阻的影响),在保证各电路原件安全工作的情况下,下列选项正确的是( )
A.灯泡L的最小功率为0.75W
B.整个电路消耗的最大功率为4.8W
C.滑到变阻器连入电路中的最小阻值为4Ω
D.灯泡L正常发光1min消耗的电能为180J
D
解:(1)由P=UI可得,灯泡的额定电流:IL= = =0.5A,由I= 可得,灯泡的电阻:RL= = =12Ω,
因灯泡的额定电流为0.5A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表的最大示数为0.6A,
所以,电路中的最大电流I=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,整个电路消耗的电功率最大,
电路中的总电阻:
R= = =16Ω,
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R滑min=R﹣RL=16Ω﹣12Ω=4Ω,故C正确;
电路消耗的最大功率:
P=UI=8V×0.5A=4W,故B不正确;(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,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,电路中的电流:
I′= = =0.25A,
灯泡L的最小功率:
PLmin=(I′)2×RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W,故A正确;(3)灯泡正常发光时的功率为3W,则1min消耗的电能:
WL=PLt=3W×60s=180J,故D正确.
故选ACD.
【考点精析】通过灵活运用欧姆定律及其应用和电功率的计算公式,掌握欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR);计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R即可以解答此题.
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