Question

【題目】小燈泡L的額定電壓為3V，它的I﹣U圖象如圖甲所示．把小燈泡接入如圖乙所示的電路中，先將滑動變阻器的滑片P移至B端，閉合開關S，電壓表示數為1.5V；再將滑片P向左移動直到電壓表示數為3V．已知電源電壓恒定，滑動變阻器的銘牌標有“10Ω 2A”．下列說法中錯誤的是（ ）
A.電源電壓為6V
B.電路中消耗的最大電功率為2.25W
C.小燈泡的額定功率為1.5W
D.滑動變阻器接入3Ω時電壓表示數為3V

Answer 1

【答案】A
【解析】解：由電路圖可知，燈泡和滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓， A、當滑動變阻器的滑片P移至B端時，滑動變阻器的最大阻值和燈泡串聯，
由圖象可知，當電壓表示數為1.5V時，電路中的電流I=0.3A，
由I= 可得，滑動變阻器兩端的電壓：
U滑=IR滑=0.3A×10Ω=3V，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=UL+U滑=1.5V+3V=4.5V，故A錯誤；
BC、由圖象可知，燈泡兩端的最大電壓為額定電壓為3V時，電路中的電流I′=0.5A，
則燈泡的額定功率：
PL額=UL額I′=3V×0.5A=1.5W，故C正確；
電路中的電流I′=0.5A，即電路中的最大電流，
電路消耗的最大電功率：
P大=UI′=4.5V×0.5A=2.25W，故B正確；
D、滑動變阻器接入的阻值為R滑1=3Ω時，設電路中電流為I1 ，
由歐姆定律可得，變阻器兩端的電壓：
U滑1=I1R滑1=I1×3Ω，
由串聯電路電壓的規律，燈的電壓：
UL1=U﹣U滑1=4.5V﹣I1×3Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
由圖甲可知，當燈的電壓為3V時，通過燈的電流為0.5A，①式成立．故D正確．
故選A．
A、當滑動變阻器的滑片P移至B端（最右端）時，滑動變阻器的最大阻值和燈泡串聯，根據圖象讀出電路中的電流，根據歐姆定律求出滑動變阻器兩端的電壓，根據串聯電路的電壓特點求出電源的電壓；
BC、當電壓表的示數為3V燈正常發光，由圖象可知時對應的電流，即最大電流，根據P=UI求出電路的最大功率及燈泡的功率；
D、滑動變阻器接入3Ω時，設電路中電流為I1 ， 由歐姆定律的變形公式寫出變阻器的電壓表達式，由串聯電路電壓的規律，得出燈的電壓的表達式，由圖甲判斷電壓的表達式是否成立，從而判斷D是否正確．