Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓保持8V不變，燈泡L標有“3W”字樣，滑動變阻器最大阻值為20Ω．開關S閉合后，調節滑動變阻器滑片P的位置使燈泡L恰好正常發光，此時電壓表示數為6V（不考慮燈絲的電阻受溫度的影響），則下列關于該電路的判斷正確的是（ ）
A.此時滑動變阻器連入電路的阻值為12Ω
B.若滑片P再向右移動，燈泡亮度會變亮
C.若滑片P再向右移動，電流表示數將減小，電壓表示數將增大
D.整個電路消耗的最小功率為2W

Answer 1

【答案】D
【解析】解：A、因為電壓表測量燈泡兩端電壓，并且燈泡正常發光時電壓表示數為6V，因此燈泡的額定電壓為6V；由P=UI可知，燈泡正常發光時，電路電流：IL= = =0.5A；由串聯電路電壓規律和歐姆定律可知，此時滑動變阻器連入電路的阻值：R= = =4Ω，故A錯誤；
BC、當滑片P再向右移動時，滑動變阻器接入電路的阻值變大，即電路的總電阻變大，由歐姆定律可知，電路電流減小，即電流表示數減小；
由U=IR可知，燈泡兩端電壓變小，即電壓表示數變小，故C錯誤；
由P=UI可知，燈泡的實際功率變小，因此燈泡亮度會變暗，故B錯誤；
D、由P= 可知，燈絲的阻值：RL= = =12Ω，由歐姆定律可知，當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，電路電流最小，即I最小= = =0.25A；
整個電路消耗的最小功率：P=UI最小=8V×0.25A=2W，故D正確．故選D．
根據電路圖可知，開關S閉合后，燈泡與滑動變阻器串聯，電流表測量電路電流，電壓表測量燈泡兩端電壓；（1）先根據燈泡的額定電壓和額定功率以及P=UI求出電路電流，然后根據串聯電路電壓的規律以及歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值；（2）根據滑片 移動的方向確定滑動變阻器接入電路的阻值，根據歐姆定律可知電流表和電壓表示數的變化，根據P=UI可知燈泡實際功率的變化，即燈泡亮度的變化；（3）先根據P= 的應用求出燈絲的阻值，然后根據歐姆定律求出電路最小電流，最后根據P=UI求出整個電路消耗的最小功率．本題考查了串聯電路的特點、歐姆定律以及功率計算公式的靈活應用，關鍵是根據滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流最小，還要注意燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等．