Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R1為定值電阻，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R2 ， 且R1=2R2 ， 燈泡L上標(biāo)有“6V 3W”字樣，所用電流表的量程均為00.6A和03A，當(dāng)三個(gè)開 關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，兩電流表指針的位置相同．當(dāng)三個(gè)開關(guān)的狀態(tài)及滑動(dòng)變阻器的阻值變化時(shí)，電路消耗的總功率也陸之變化．下列判斷正確的是（忽略溫度對(duì)燈電阻的影響）（ ）
①電源電壓為6V
②R1的阻值為24Ω
③電路消耗總功率的最小值為1W
④電路消耗總功率的最大值為3.75W．
A.①②
B.③④
C.①④
D.②③

Answer 1

【答案】C
【解析】解：①當(dāng)三個(gè)開 關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器被短路，燈泡和R1并聯(lián)，燈泡L正常發(fā)光，所以電源電壓等于燈泡的額定電壓，為6V；②燈泡的電阻RL= = =12Ω， A2電流表測(cè)量的是干路電流，A2電流表測(cè)量的是R1中的電流，兩電流表指針的位置相同，電流表的量程均為00.6A和03A，
所以I：I1=5：1，即I1：IL=1：4，
= = ，
所以R1的阻值R1=4RL=4×12Ω=48Ω；③R2= R1= ×48Ω=24Ω，
只閉合S2 ， 滑片滑到最左端時(shí)，R1和R2串聯(lián)，電阻最大，此時(shí)電路中的電流最小，電路消耗總功率最小，
電路消耗總功率的最小值P小= = =0.5W；④三個(gè)開 關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器被短路，燈泡和R1并聯(lián)，此時(shí)的總電阻最小，電路中的電流最大，電路消耗的總功率最大，
燈泡的電流IL= = =0.5A，R1中的電流I1= IL= ×0.5A=0.125A，
電路總電流I=I1+IL=0.125A+0.5A=0.625A，
P大=UI=6V×0.625A=3.75W．
①④正確．
故選C．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．