Question

如图所示的电路，电源电压为3V且保持不变，滑动变阻器R₁标有“1A 10Ω”的字样．当滑动变阻器的滑片P在最右端时闭合开关S，通过灯泡L的电流为0.5A，移动滑动变阻器的滑片P，在电路安全工作的情况下，下列说法正确的是    ．
A．向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡变亮
B．滑片P在最右端时通过干路中的电流是0.9A
C．R₁消耗的电功率范围是1.5W-3W
D．电路消耗的总功率范围是2.4W～4.5W．

Answer 1

【答案】分析：（1）由电路图可知，滑动变阻器与灯泡并联，根据并联电路独立工作、互不影响可知滑片的移动不能改变灯泡的亮暗；
（2）当滑片位于右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时干路电流最小，根据欧姆定律求出通过的电流，利用并联电路的电流特点求出干路电流，根据P=UI求出R₁和电路消耗的最小功率；
（3）根据滑动变阻器的铭牌可知允许通过的最大电流，根据并联电路的电流特点求出干路的最大电流，根据P=UI求出R₁和电路消耗的最大功率，进一步求出答案．
解答：解：（1）由电路图可知，滑动变阻器与灯泡并联，
∵并联电路独立工作、互不影响，
∴滑片的移动不能改变灯泡的亮暗，故A不正确；
（2）当滑片位于右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时通过滑动变阻器的电流和干路电流最小，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴根据欧姆定律可得，通过滑动变阻器的最小电流：
I_1min===0.3A，
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴通过干路的电流：
I_min=I_L+R_1min=0.5A+0.3A=0.8A，故B不正确；
R₁消耗的最小电功率：
P_1min=UI_1min=3V×0.3A=0.9W，
电路消耗的最小总功率：
P_min=UI_min=3V×0.8A=2.4W；
（3）由滑动变阻器的铭牌可知，允许通过的最大电流为1A，
R₁消耗的最大电功率：
P_1max=UI_1max=3V×1A=3W，
∴R₁消耗的电功率范围是0.9W～3W，故C不正确；
通过干路的最大电流：
I_max=I_L+R_1max=0.5A+1A=1.5A，
电路消耗的最大总功率：
P_min=UI_min=3V×1.5A=4.5W；
电路消耗的总功率范围是2.4W～4.5W，故D正确．
故选D．
点评：本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是知道并联电路独立工作、互不影响并能从滑动变阻器的铭牌得出允许通过的最大电流．