Question

17．小灯泡L的额定电压为3V，它的I-U图象如图甲所示，把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关S，电压表示数为1.5V； 再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V．已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌标有“10Ω 2A”．下列说法中错误的是（　　）

• A． 电源电压为4.5V
• B． 小灯泡的额定功率为1.5W
• C． 小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
• D． 小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为2.5W

Answer 1

分析 （1）当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，根据图象读出电路中的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压
（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，由图象可知电压表的示数为3V时对应的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，利用P=UI求出此时滑动变阻器消耗的电功率

解答 解：A、当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，由图象可知，当电压表示数为1.5V时，电路中的电流I=0.3A，
由$I=\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器两端的电压：${U}_{滑}^{\;}=I{R}_{滑}^{\;}=0.3A×10Ω=3V$
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：$U={U}_{L}^{\;}+{U}_{滑}^{\;}=1.5V+3V=4.5V$，故A正确；
B、由图象可知，灯泡两端的电压为3V时，电路中的电流I′=0.5A，因额定电压下灯泡正常发光，所以灯泡的额定功率：
${P}_{L额}^{\;}={U}_{L额}^{\;}•I′=3V×0.5A=1.5W$，故B正确；
C、此时滑动变阻器两端的电压：
${U}_{滑}^{′}=U-{U}_{L额}^{\;}=4.5V-3V=1.5V$
滑动变阻器接入电路中的电阻：
${R}_{滑}^{′}=\frac{{U}_{滑}^{′}}{I′}=\frac{1.5V}{0.5A}=3Ω$，故C正确；
D、滑动变阻器消耗的电功率：${P}_{滑}^{′}={U}_{滑}^{′}I′=1.5V×0.5A=0.75W$，故D错误；
本题选错误的，故选：D

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据图象得出电压对应的电流，要注意额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等．