Question

【題目】如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，小燈泡L上標有“6V”字樣，通過燈泡L的電流與電壓關系如圖像所示，電壓表選擇0~15V的量程，電流表選擇0~3A的量程。閉合開關S，斷開S1和S2，滑動變阻器的滑片在某處時，電流表的示數為0.4A；變阻器的滑片滑到另一處時，電壓表的示數由8V變化到4V，電流表的示數變化了0.4A，已知R1：R2=1：4， R2為滑動變阻器的最大阻值。在保證各電路元件安全工作的情況下，則下列結果中不正確的是（ ）

A.R1的阻值為5ΩB.電源的電壓為11V

C.整個電路的最大電功率是11WD.整個電路的最小電功率是4.4W

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．閉合開關S，斷開S1和S2時，燈泡L與定值電阻R1、滑動變阻器R2串聯，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流，因串聯電路中電阻越大分得的電壓越大，所以，電壓表的示數由U2′=8V變化到U2″=4V時，接入電路中的電阻變小，電路中的電流變大，則兩種情況下電路中的電流分別為：I′=0.4A，

I″=0.4A+0.4A=0.8A，

由圖象可知，兩種情況情況下燈泡兩端的電壓分別為=1V，=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= +I′R1+ =1V+0.4A×R1+8V，

U= +I″R1+ =3V+0.8A×R1+4V，

因電源的電壓不變，所以，

1V+0.4A×R1+8V=3V+0.8A×R1+4V，

解得：

R1=5Ω，

故A正確，不符合題意；

B．電源的電壓：

+I′R1+ =1V+0.4A×5Ω+8V=11V，

故B正確，不符合題意；

C．當開關S、S2閉合，斷開S2時，電路為R2的簡單電路，因電源的電壓小于電壓表的量程，所以，當調節滑動變阻器的滑片使電流表的示數I大=3A時，電路消耗的電功率最大，則：

P大=UI大=11V×3A=33W，

故C錯誤，符合題意；

D．當閉合開關S，斷開S1和S2，且滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電功率最小，則電源的電壓：

UL小+I小(R1+ R2)= UL小+I小(R1+4 R1)= UL小+ I小×5 R1

11V= UL小+ I小×25Ω，

由圖象可知，當I小=0.4A，UL小=1V符合，則電路的最小電功率：

P小=UI小=11V×0.4A=4.4W，

故D正確，不符合題意。

故選C。