题目内容
【题目】如图甲所示电路,电源电压9V恒定不变,小灯泡的额定电压均为6V,两灯的电流随电压变化图像如图乙所示。滑动变阻器标有“20Ω1A”字样,电流表的量程为0-0.6A,在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是
A.只闭合,当灯泡L1正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为
B.只闭合,无论怎样调节滑动变阻器,灯泡L2都不能正常发光
C.只闭合,当滑动变阻器的滑片在最左端时,电路的总功率为4.5W
D.只闭合和只闭合时,两次电路消耗的最大功率之比是5:6
【答案】ABD
【解析】
根据题中电路图和两灯的电流随电压变化图像可知,本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
A.只闭合S 1时,L1与R串联,电流表测电路中的电流,当灯泡L1正常发光时,L1两端的电压U1=6V,由图象可知通过L1的电流I1=0.5A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R两端的电压UR=U﹣U1=9V﹣6V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以由可得,滑动变阻器接入电路的值,故A正确;
B.只闭合S2时,L2与R串联,电流表测电路中的电流,
由图象可知L2正常发光时电路中的电流为1A,而电流表的量程为0~0.6A,
所以通过灯泡的电流达不到额定电流,则调节滑动变阻器,灯泡L2不可能正常发光,故B正确;
C.只闭合S3时,L1、L2和R串联,当滑动变阻器的滑片在最左端时,滑动变阻器连入电路的阻值为零。由图象可知,当通过L1的电流I1=0.5A时,灯泡L1正常发光,L1两端的电压U1=6V,L2两端电压小于3V,故当两灯泡两端的总电压为电源电压9V时,不能保证电路安全。电路的总功率P=UI>9V×0.5A=4.5W,故C错误;
D.只闭合S1时,L1与R串联,电流表测电路中的电流,当灯泡L1正常发光时,电路中的电流最大,即I大=IL=0.5A;
只闭合S2时,L2与R串联,电流表测电路中的电流,当电流表的示数最大时电路中的电流最大,即I大′=0.6A;
则只闭合S1和只闭合S2时,电路消耗的最大功率之比:
P大:P大′=UI大:UI大′=I大:I大′=0.5A:0.6A=5:6,故D正确。