题目内容
【题目】如图所示,电源电压不变,电流表的最大量程0-3A,灯泡L标有“6V 3W”(不考虑温度对灯丝电阻的影响),当开关S闭合.S1、S2断开,滑片P从b端滑到某一位置时,变阻器的电阻减小6Ω,电流表的示数变化0.1A,灯泡恰好正常发光;保持滑片P位置不变,闭合S1、S2,电流表的示数又变化了1.5A.在开关S闭合时,下列说法中不正确的是
A. 当 S1、S2都断开,调节滑片P,电路消耗的总功率最小为4.8W
B. 当 S1、S2都断开,调节滑片P,电路消耗的总功率最大为12W
C. 当S1、S2都闭合时,调节滑片P,电路消耗的总功率最小为20W
D. 当S1、S2都闭合时,调节滑片P,电路消耗的总功率最大为36W
【答案】B
【解析】
当开关S闭合,S1、S2 断开,滑片P在b端时,灯泡与滑动变阻器(最大值)串联,电流表测量电路的电流,滑片滑到某一位置时,接入电路的电阻减小,电路如下:
保持滑片P位置不变,闭合S1、S2,灯泡短路,滑动变阻器与R0并联,电流表测量干路电流,等效电路图如下:
(1)根据题意知道,在图1中,串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,所以,由P=UI知道,电路中的电流是:,
由此可知,滑动变阻器接入最大值时,电路的电流是:
故图3中电流表的示数是:
由于灯泡L标有“6V 3W”,所以,由知道,灯泡的电阻是:,
由欧姆定律和电阻的串联特点知道:,即滑动变阻器的总电阻是:Rab =18Ω,
电源的电压是:
由欧姆定律知道,图2中通过滑动变阻器的电流是:
由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R0 的电流是:,故R0 的阻值是:。
(2)当开关S闭合,S1、S2 断开时,L与Rab 串联,电路中的电阻最大时,电路消耗的电功率最小,且电路消耗的最小总功率是:,故A正确;
当S1、S2都断开,调节滑片P,灯泡和变阻器串联时,灯泡灯泡正常发光,电路中的最大电流为0.5A,此时电路的总功率最大,且电路消耗的最大总功率是:,故B不正确;
当三个开关S、S1、S2都闭合时,R0 与变阻器并联,此时电路的总功率是:,
所以,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,变阻器消耗的功率最小,电路消耗的总功率最小,且电路消耗总功率的最小值是:,故C正确;
根据题意知道,当滑片向左滑动时,电流表示数逐渐变大,由于电流表的量程0-3A,所以,电路中最大电流是:,此时电路的最大功率是:,故D正确,综上所述,只有B符合题意,故选B。