Question

11．如图甲所示，电源电压恒定，R₁是一个定值电阻，R₂是滑动变阻器，小灯泡L的额定电压为6V，图乙是通过小灯泡L的电流随两端电压变化的曲线．当开关S₁闭合，S₂断开，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，小灯泡L恰好正常发光；滑动变阻器的滑片P滑至最右端时，电压表的示数为5V．当开关S₁、S₂都闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，电流表的示数为0.8A，R₁消耗的功率为P₁；则（　　）

• A． 电源电压4V
• B． 小灯泡的额定功率3W
• C． 滑动变阻器的最大阻值15Ω
• D． 定值电阻R₁消耗的功率P₁是1.8W

Answer 1

分析 （1）当开关S₁闭合，S₂断开，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，电路为L的简单电路，根据额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压，根据图乙读出通过灯泡的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率；滑动变阻器的滑片P滑至最右端时，L与R₂的最大阻值串联，电压表测R₂两端的电压，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据图象读出通过灯泡的电流即电路中的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（2）当开关S₁、S₂都闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，L与R₁并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过R₁的电流，根据P=UI求出定值电阻R₁消耗的功率P₁．

解答 解：（1）当开关S₁闭合，S₂断开，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，电路为L的简单电路，
因灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，
所以，电源的电压U=U_L=6V，故A错误；
由图乙可知，此时通过灯泡的电流I_L=0.5A，
则灯泡的额定功率：
P_L=U_LI_L=6V×0.5A=3W，故B正确；
滑动变阻器的滑片P滑至最右端时，L与R₂的最大阻值串联，电压表测R₂两端的电压，
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：
U_L′=U-U₂=6V-5V=1V，
由图象可知，通过灯泡的电流即电路中的电流I=0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器的最大阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{5V}{0.2A}$=25Ω，故C错误；
（2）当开关S₁、S₂都闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，L与R₁并联，电流表测干路电流，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R₁的电流：
I₁=I′-I_L=0.8A-0.5A=0.3A，
定值电阻R₁消耗的功率：
P₁=UI₁=6V×0.3A=1.8W，故D正确．
故选BD．

点评 本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断，要注意灯泡的电阻是变化的．