Question

15．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，下列说法中错误的是（　　）

• A． 电源电压为12V
• B． 滑动变阻器的最大阻值为9Ω
• C． 该电路总功率变化范围为1W～24W
• D． 小灯泡正常发光的电阻为6Ω

Answer 1

分析 （1）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，当滑片位于左端时，电路中的电流最大，电路的总功率最大，灯泡两端的电压为12V，根据图象读出对应的电流，利用P=UI求出电路的最大总功率，根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻；
（2）当滑片位于右端时，电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据图象读出电路中的电流和灯泡两端的电压，根据P=UI求出电路的最小总功率，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：（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，
由图象可知，电路中的电流I=2A，电源的电压U=U_L=12V，故A正确；
则电路的最大功率：
P_大=UI=12V×2A=24W，
由I=$\frac{U}{R}$可得，灯泡正常发光时的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{12V}{2A}$=6Ω，故D正确；
（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，电路的总功率最小，
由图象可知，灯泡两端的电压U_L′=3V，电路中的电流I′=1A，
电路的最小总功率：
P_小=UI′=12V×1A=12W，
则该电路总功率变化范围为12W～24W，故C错误；
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，
滑动变阻器的最大阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I′}$=$\frac{9V}{1A}$=9Ω，故B正确．
故选C．

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，关键是知道额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等．