Question

【题目】如图所示电路中，电源电压不变，灯L上标有 “6V 3W”的字样（灯丝电阻不变），导体ab为均匀电阻，电压表所选量程为0~3V，电流表所选量程为0~3A。当开关S闭合，滑片移到端时，灯L正常发光；当开关S断开，滑片移到距端ab长度时，电压表示数为2V。在保证电路安全的条件下，下列说法中正确的是

A.电源电压为8V

B.导体ab的最大阻值为10Ω

C.当S断开时，导体ab阻值的取值范围0~15Ω

D.当S断开时，导体ab消耗的最大功率为0.75W

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．当开关S闭合，并且滑片P在a端时，灯泡L与滑动变阻器R并联，灯泡正常发光，如下左图所示：

灯L上标有“6V3W”字样，且灯泡正常发光，所以电源的电压为6V，故A项错误；

B．当开关S断开、滑动变阻器的滑片P移到距端长度时，灯泡与滑动变阻器串联，如上图右图所示，电压表测变阻器滑片以左部分电阻丝部分的电压；因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯泡两端电压：

灯L上标有“6V3W”的字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W；由得，灯泡的电阻：

此时通过灯的电流（即串联电路电流）:

设变阻器连入电路的最大电阻为，则此时变阻器连入电路中的电阻为,由欧姆定律有:

故变阻器的最大电阻：

R滑=15Ω

故B项错误；

C．当开关S断开、小灯泡与滑动变阻器R串联，电路的最大电流为0.5A，最小总电阻为：

滑动变阻器的最小电阻为：

当电压表示数最大为3V时，滑动变阻器的电阻最大，此时小灯泡两端的电压也为：

根据串联电路的分压作用，分压相同，电阻也相同，所以滑动变阻器的最大电阻与灯泡的电阻相同为，所以滑动变阻器的范围为，故C项错误；

D．滑动变阻器消耗的电功率：

所以，当R=RL=12Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，滑动变阻器的最大功率：

故D项正确。