Question

3．如图所示，电源电压为6V，定值电阻R=20Ω，在S闭合的情况下，下列说法正确的是（　　）

• A． 不能在a、b两点间接入一个电流表
• B． 在a、b两点间接入一个合适的电压表时，电压表无示数
• C． 在a、b两点间接入一个“3V  0.5A”的小灯泡，小灯泡能正常发光
• D． 在a、b两点间接入一个10Ω的电阻，该电阻消耗的电功率为0.4W

Answer 1

分析 （1）电流表的内阻很小、在电路中相当于导线，使用时与被测电路元件串联；
（2）电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，可以测电源的电压；
（3）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出串联电阻的阻值；
（4）根据电阻的串联和欧姆定律求出在a、b两点间接入一个10Ω的电阻时电路中的电流，根据P=I²R求出该电阻消耗的电功率．

解答 解：A．在a、b两点间接入一个电流表时，电路为R的简单电路，电流表测电路中的电流，故A错误；
B．在a、b两点间接入一个合适的电压表时，电压表串联在电路中测电源的电压，示数为6V，即电压表有明显示数，故B错误；
C．因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡正常发光时，串联电阻两端的电压：
U_串=U-U_L=6V-3V=3V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，串联电阻的阻值：
R_串=$\frac{{U}_{串}}{I}$=$\frac{{U}_{串}}{{I}_{L}}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω≠R=20Ω，
故小灯泡不能正常发光，故C错误；
D．在a、b两点间接入一个R′=10Ω的电阻时电路中的电流：
I=$\frac{U}{R′+R}$=$\frac{6V}{10Ω+20Ω}$=0.2A，
该电阻消耗的电功率：
P′=I²R′=（0.2A）²×10Ω=1.2W，故D正确．
故选D．

点评 本题考查了电表的正确使用和串联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．