题目内容
【题目】如图所示电路,电源电压保持不变,L是标有“6V 3W”的小灯泡,R是滑动变阻器。闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑片P位于中点时,灯泡L恰好正常发光,电压表V的示数为U1;当S1、S2都闭合,滑片P滑至b端时,电流表示数为1.5A,电压表V的示数为U2;U1:U2=1:2,下列选项正确的是
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A. 滑动变阻器的变化范围是0~12Ω
B. 滑动变阻器的变化范围是0~24Ω
C. 当S1、S2 、S3都闭合,滑片P位于a端时,灯泡L仍能正常工作
D. 当S1、S2 、S3都闭合,滑片P位于b端时,灯泡L仍能正常工作
【答案】B
【解析】
根据题意知道,当闭合开关S3,断开开关S1、S2时,灯泡L与滑动变阻器的全部电阻Rab 串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,因为此时滑片P位于中点,灯泡L恰好正常发光,所以,由P=UI知道,灯泡正常工作时电路中的电流是:IL=PL/UL=3W/6V=0.5A,由串联电路特点和欧姆定律知道,此时电源的电压是:U=UL +Uap =6V+0.5A×Rab/2,电压表的示数是:U1 =U-UL =U-6V;
当S1 、S2 都闭合,滑片P滑至b端时,R1 与滑动变阻器Rab并联,电压表测电源的电压,即U2 =U,根据题意知道,U1:U2 =1:2,所以,电源电压是:U=12V,代入U=UL +Uap =6V+0.5A×Rab/2,解得:Rab=24Ω,所以滑动变阻器的变化范围是0~24Ω,故A错误,B正确;
当S1、S2、S3都闭合,滑片P位于a端时,灯泡L与滑动变阻器器Rab并联,此时灯泡两端的电压为12V,远大于灯泡正常工作时的电压6V,所以此时灯泡不能正常工作;当S1、S2、S3都闭合,滑片P位于b端时,R1与滑动变阻器器Rab并联,灯泡短路,灯泡不能正常工作,故CD错误,故选B。