Question

【題目】如圖甲所示的電路中，小燈泡L標有“6V 3W”字樣。閉合開關S、S1，斷開開關S2，將滑動變阻器的滑片P從最左端移動到最右端，在圖乙中繪制出電壓表V1的示數與電流表A的示數關系圖象AB； 閉合開關S、S2，斷開開關S1，將滑動變阻器的滑片P從最右端向左滑動，直至燈泡正常發光，在圖乙中繪制出電壓表V2的示數與電流表A的示數關系圖象CD．則下列判斷中正確的是（ ）

A. 電源電壓為9V

B. 燈泡L正常發光時，電路的總功率為4 W

C. 燈泡L正常發光時，滑動變阻器連入電路的阻值剛好是其最大阻值的一半

D. 電壓表V2的示數為3V時，滑動變阻器連入電路的阻值為12.5Ω

Answer 1

【答案】BD

【解析】（1）小燈泡L標有“6V 3W”字樣，表示燈的額定電壓為6V，額定功率為3W，根據P＝UI可得，燈的額定電流：IL額＝＝0.5A，由I＝可得，燈正常發光時的電阻：RL＝＝＝12Ω；閉合開關S、S1，斷開開關S2，等效圖如圖1所示；當閉合開關S、S2，斷開開關S1，等效圖如圖2所示；

在圖1中，因電壓表V1接在滑片上，且電壓表的內阻很大，故無論滑片如何移動，電流經變阻器的全部電阻再經燈泡回到電源負極（變阻器始終以最大阻值接入電路），則電路的總電阻不變，由圖乙中的圖象AB可知，此時電路中電流不變，且I1＝0.3A；電壓表V1測滑片P以右電阻絲的電壓，P在最左端時，根據U＝IR可知，電壓表V1的示數最大，由圖乙的圖象AB可知：U1大＝6V，由歐姆定律可得，變阻器的最大電阻：R0大＝＝20Ω，由圖乙的圖象CD可知，當電路中電流為0.3A時，燈泡兩端電壓為2V，由串聯電路電壓的規律可得，電源電壓為：U＝U′LU1大＝2V6V＝8V，故A錯誤；燈泡L正常發光時，電路的總功率：P總＝UIL額＝8V×0.5A＝4W，故 B正確；（2）閉合開關S、S2，斷開開關S1，等效電路圖如上圖2所示；將變阻器的滑片P從最右端向左滑動，直至燈泡正常發光，燈泡L正常發光時，電路中的電流為0.5A，由歐姆定律和電阻的串聯可得，滑動變阻器連入電路的阻值：R滑＝RL＝12Ω＝4Ω≠×20Ω，故C錯誤；（3）電壓表V2的示數為3V時（即燈泡兩端電壓為3V），由圖乙中的圖象CD知，電路中的電流為I2＝0.4A，由歐姆定律可得，此時燈的電阻：RL′＝＝7.5Ω，根據電阻的串聯和歐姆定律，此時變阻器連入電路中的電阻：R滑′＝RL′＝7.5Ω＝12.5Ω，故D正確。故選：BD。