Question

【題目】如圖所示電路中，電源電壓不變，燈L上標有 “6V 3W”的字樣（燈絲電阻不變），導體ab為均勻電阻，電壓表所選量程為0~3V，電流表所選量程為0~3A。當開關S閉合，滑片移到端時，燈L正常發光；當開關S斷開，滑片移到距端ab長度時，電壓表示數為2V。在保證電路安全的條件下，下列說法中正確的是

A.電源電壓為8V

B.導體ab的最大阻值為10Ω

C.當S斷開時，導體ab阻值的取值范圍0~15Ω

D.當S斷開時，導體ab消耗的最大功率為0.75W

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．當開關S閉合，并且滑片P在a端時，燈泡L與滑動變阻器R并聯，燈泡正常發光，如下左圖所示：

燈L上標有“6V3W”字樣，且燈泡正常發光，所以電源的電壓為6V，故A項錯誤；

B．當開關S斷開、滑動變阻器的滑片P移到距端長度時，燈泡與滑動變阻器串聯，如上圖右圖所示，電壓表測變阻器滑片以左部分電阻絲部分的電壓；因為串聯電路兩端電壓等于各部分電壓之和，所以燈泡兩端電壓：

燈L上標有“6V3W”的字樣，表示燈的額定電壓為6V，額定功率為3W；由得，燈泡的電阻：

此時通過燈的電流（即串聯電路電流）:

設變阻器連入電路的最大電阻為，則此時變阻器連入電路中的電阻為,由歐姆定律有:

故變阻器的最大電阻：

R滑=15Ω

故B項錯誤；

C．當開關S斷開、小燈泡與滑動變阻器R串聯，電路的最大電流為0.5A，最小總電阻為：

滑動變阻器的最小電阻為：

當電壓表示數最大為3V時，滑動變阻器的電阻最大，此時小燈泡兩端的電壓也為：

根據串聯電路的分壓作用，分壓相同，電阻也相同，所以滑動變阻器的最大電阻與燈泡的電阻相同為，所以滑動變阻器的范圍為，故C項錯誤；

D．滑動變阻器消耗的電功率：

所以，當R=RL=12Ω時，滑動變阻器消耗的電功率最大，滑動變阻器的最大功率：

故D項正確。