Question

【題目】某同學設計了如圖所示的雙向開關電路，電源電壓保持不變，燈Ll標有“3V×W”字樣，燈L2標有“9V 4.5W”字樣．當開關撥至1位置且滑片滑到B端時，Ll恰好正常發光，滑動變阻器消耗的功率為3W．當開關撥至2位置，且滑片滑到A端時，燈L2恰好正常發光．下列說法正確的是（不計燈絲電阻隨溫度的變化）（ ）
A.電源電壓為12V
B.燈L1額定功率為0.75W
C.滑動變阻器的最大阻值為12Ω
D.若兩次工作時間相同，當開關撥至2位置時，電路消耗的電能多

Answer 1

【答案】C
【解析】解：A、當開關撥至2位置，且滑片滑到A端時，只有燈泡L2連入電路； 由于燈L2恰好正常發光，則電源電壓U=U2額=9V；故A錯誤；
B、當開關撥至1位置且滑片滑到B端時，燈泡L1與滑動變阻器的最大阻值串聯；
由于燈L1恰好正常發光，則U1=U1額=3V；
由于串聯電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和，
所以滑動變阻器兩端的電壓：UB=U﹣U1=9V﹣3V=6V；
由P=UI得電路中的電流：I= = =0.5A，
所以燈泡的額定功率：P1額=U1I=3V×0.5A=1.5W；故B錯誤；
C、由I= 得滑動變阻器的最大阻值：R滑大= = =12Ω；故C正確；
D、當開關撥至1位置且滑片滑到B端時，總功率：P總1=UI=9V×0.5A=4.5W；
當開關撥至2位置，且滑片滑到A端時，只有燈泡L2連入電路；
由于燈L2恰好正常發光，電路中的功率P總2=P2額=4.5W；
則P總1=P總2 ， 由W=Pt可知，若兩次工作時間相同電路中消耗的電能一樣多；故D錯誤．
故選C．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對電功率的計算公式的理解，了解計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．