Question

【题目】如图所示的电路中，设电源电压不变，灯电阻不变．闭合开关S，在变阻器滑片移动过程中，电流表的最小示数是0.2A，电压表的最大示数是4V，灯L的最大电功率与最小电功率之比为9：4．则（设灯丝电阻不变）（ ）

A. 电源电压是6V B. 灯的电阻值是60Ω

C. 电源电压是4V D. 电路消耗的最大功率是3.6W

Answer 1

【答案】D

【解析】试题分析：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡L串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压．

（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为L的简单电路，电路中的电流最大，灯泡的电功率最大，根据P=表示出灯泡的最大功率；

（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，根据串联电路的电压特点表示出灯泡两端的电压，根据P=表示灯泡的电功率，利用灯L的最大电功率与最小电功率之比为9：4得出等式即可求出电源的电压，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，进一步求出灯泡的最大功率即为电路的最大功率．

解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡L串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压．

（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为L的简单电路，灯泡的电功率最大，

则灯泡的最大功率：

PL大=；

（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流I=0.2A最小，电压表的示数U滑=4V最大，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，灯泡两端的电压：

UL=U﹣U滑=U﹣4V，

灯泡的最小电功率：

PL小==，

因灯L的最大电功率与最小电功率之比为9：4，

所以，===，

解得：U=12V，故AC错误；

由I=可得，灯泡的电阻：

RL====40Ω，故B错误；

电路的最大功率：

P=PL大===3.6W，故D正确．

故选D．