Question

1．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为6V．闭合开关S后，当滑片P从R的一端滑到另一端的过程中，小灯泡的I-U关系图象如图乙所示．则下列说法正确的是（　　）

• A． 小灯泡的额定功率为1.2W
• B． 灯丝的电阻保持不变
• C． 电源电压大于6V
• D． 滑动变阻器的最大阻值为45Ω

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，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻；
（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，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，然后判断灯泡的电阻是否变化，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，电源的电压U=U_L=6V，电路中的电流I=0.2A，
则灯泡的额定功率：
P_L=U_LI=6V×0.2A=1.2W，故A正确，C错误；
由I=$\frac{U}{R}$可得，此时灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω；
（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′=1.5V，电路中的电流I′=0.1A，
此时灯泡的电阻：
R_L′=$\frac{{U}_{L}′}{I′}$=$\frac{1.5V}{0.1A}$=15Ω≠30Ω，
所以，灯泡的电阻是变化的，故B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′=6V-1.5V=4.5V，
滑动变阻器的最大阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I′}$=$\frac{4.5V}{0.1A}$=45Ω，故D正确．
故选AD．

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，关键是根据图象读出电表对应的示数．