Question

3．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I-U关系图象如图乙所示．则下列判断不正确的是（　　）

• A． 小灯泡的额定功率为24 W
• B． 电源电压为12 V
• C． 滑动变阻器的最大阻值为9Ω
• D． 小灯泡的最小功率为1.5 W

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为灯泡的简单电路，此时灯泡两端的电压和额定电压相等也是电源的电压，根据P=UI求出灯泡的电功率即为额定功率；
（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，由图可知电表的示数，由P=UI计算灯泡的最小功率；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的最大阻值．

解答 解：由图L与R串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中电流，
（1）由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为灯泡的简单电路，此时电路中电流最大，
由图象可知，电路中的电流I=2A，电压表示数即电源电压U=U_L=12V，灯泡正常发光，则灯泡的额定功率
P_L=U_LI=12V×2A=24W．故A、B正确，不符合题意；
（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，
由图象可知，灯泡两端的电压U_L′=3V，电路中的电流I′=1A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：U_R=U-U_L′=12V-3V=9V，
变阻器连入电路中的最大阻值R=$\frac{{U}_{R}}{I′}=\frac{9V}{1A}$=9Ω，故C正确，不符合题意；
此时灯泡的最小功率P_最小=U_L′I_最小=3V×1A=3W，故D错误，符合题意；
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，根据图象获取有效信息是解题的关键．