Question

【題目】如圖甲所示電路，小燈泡額定電壓為5V，滑動變阻器R1、R2允許通過的最大電流均為1A，電流表量程為0～0.6A，電源電壓保持不變。閉合開關S、S1，斷開開關S2，R1的滑片從最右端滑到最左端后，保持R1的滑片不動；再閉合開關S、S2，斷開開關S1，在保證所有元件安全的情況下，將R2的滑片從最右端向左進行最大范圍移動。圖乙中是兩次移動滑片的過程中電流表和電壓表的示數關系圖象。下列說法正確的是（　　）

A.電源電壓為9V

B.小燈泡的額定功率為2.5W

C.滑動變阻器R1和R2的最大阻值相等

D.整個過程中小燈泡工作時消耗的最小功率是0.6W

Answer 1

【答案】BD

【解析】

AB．閉合開關S、S1，斷開開關S2，燈泡與滑動變阻器R1串聯，由于電壓表接在滑片上，所以變阻器R1始終以最大阻值連入電路，則R1的滑片從最右端滑到最左端過程中，電路中總電阻不變，通過的電流不變，由圖知此時電路中電流I＝0.5A，當變阻器R1的滑片移動到最左端時，電壓表測整個變阻器R1的電壓，且此時電壓表的示數最大，由圖知此時R1的電壓為6V，由歐姆定律可得變阻器R1的最大阻值：

；

閉合開關S、S2，斷開開關S1時，燈泡與滑動變阻器R2串聯，電壓表測量R2兩端的電壓，在保證所有元件安全的情況下，將R2的滑片從最右端向左進行最大范圍移動；

燈與變阻器R2、電流表串聯，通過的電流相等，由圖象可知最大電流為0.5A，而0.5A＜0.6A＜1A，故可知燈的額定電流為0.5A；

已知小燈泡額定電壓為5V，則小燈泡的額定功率：'

PL＝U額I額＝5V×0.5A＝2.5W

故B正確；

由圖象可知，電壓表示數為6V，即變阻器R2的電壓為6V，此時燈泡正常發光，則由串聯電路電壓的規律，電源電壓：

U＝UL+U2＝5V+6V＝11V，

故A錯誤；

C．燈泡與滑動變阻器R2串聯時，滑片在最右端時，變阻器R2接入的阻值最大，其分得的電壓最大，電流最小，由圖象可知變阻器R2的最大電壓為9V，最小電流為0.3A，則根據歐姆定律可得變阻器R2的最大阻值：

，

而R1的最大阻值為12Ω，故R2＞R1，

故C錯誤；

D．通過燈的電流最小時，消耗的功率最小，由圖象可知此時最小電流為0.3A，變阻器的電壓為9V，由串聯電路電壓的規律，則此時燈的電壓為：

UL小＝U﹣U2大＝11V﹣9V＝2V，

則小燈泡消耗的最小功率：

PL小＝UL小I小＝2V×0.3A＝0.6W，

故D正確。