Question

【题目】如图甲所示，L上标有“6V　3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，变阻器R的最大电阻为100Ω．只闭合开关S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia；只闭合开关S2，移动滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示，当滑片P置于b点时，电压表示数Ub=8V，电流表示数为Ib．已知Ra：R0=12：5，Ia：Ib=3：5（设灯丝电阻不随温度变化）．则下列选项正确的是（　　）

A. Ib=0.5 A

B. 只闭合S1时，电源电压U与I、R的关系式是U=0.5A×（Ra+12Ω）

C. 电源电压U=9 V

D. 只闭合开关S1时，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，电路消耗的功率范围为4.5～9 W

Answer 1

【答案】AD

【解析】

只闭合开关S1，滑片置于a点时，等效电路如图甲所示；只闭合S2，滑片P置于b点时，等效电路如图乙所示：

（1）由P＝可得，灯泡电阻：RL＝＝12Ω，当只闭合S2，滑片P置于b点时，R与R0串联，Ub＝8V，由题图可知电阻Rb＝16Ω，则电流：Ib＝＝0.5A，故A正确；（2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：U＝Ib（Rb+R0）＝0.5A×（16Ω+R0）------------①,只闭合S1，滑片置于a点时，Ra与L串联，因Ia：Ib＝3：5，所以，Ia＝Ib＝×0.5A＝0.3A，则电源的电压：U＝Ia（Ra+RL）＝0.3A×（Ra+12Ω）-----------②,由①②式和Ra：R0＝12：5可得：R0＝20Ω，电源的电压U＝Ib（Rb+R0）＝0.5A×（16Ω+20Ω）＝18V，故BC错误；（3）只闭合开关S1时，灯泡正常发光，电路的总功率最大，则电路中的最大电流：I大＝＝0.5A，电路的最大总功率：P大＝UI大＝18V×0.5A＝9W，当电压表的示数UR＝15V时，电路中的电流最小，电路的总功率最小，此时电路中的电流：I小＝＝0.25A，电路的最小总功率：P小＝UI小＝18V×0.25A＝4.5W，所以，电路消耗的功率范围为4.5～9W，故D正确．故选AD．