Question

18．如图所示电路中，电源电压恒为12V，电流表量程为0-3A，滑动变阻器标有“12Ω　2A”字样，灯泡L₁标有“2V 1W”字样，灯泡L₂标有“12V 6W”字样（两灯丝电阻不变）．在保证元件安全的情况下，下列说法正确的是（　　）

• A． 闭合S₁、S₂，断开S₃时，通过L₂的电流为0.5A
• B． 只闭合S₃，变阻器的滑片滑到最右端时，L₁正常发光
• C． 闭合S₁、S₂和S₃时，电流表的最小示数为1.5A
• D． 整个电路消耗的最大功率为30W

Answer 1

分析 （1）闭合S₁、S₂，断开S₃时，分析电路连接情况，根据I=$\frac{U}{R}$计算电流；
（2）只闭合S₃，滑阻器的滑片滑到最右端时，分析电路连接情况，根据串联电路的电流电压特点，计算L1两端电压；
（3）闭合S₁、S₂和S₃时，分析电路连接情况，根据并联电路的电流特点计算电流表示数；
（4）三个开关都闭合时，灯泡L₂与滑动变阻器并联，且滑动变阻器允许通过的电流最大时，电路消耗的电功率最大，知道灯泡L₂的额定电压和滑动变阻器允许通过的最大电流，并联电路的电流特点求出电路中的最大总电流，根据P=UI求出最大功率．

解答 解：A、闭合S₁、S₂，断开S₃时，由图可知，L₁短路，R断路，由题可知，L₂两端电压等于其额定电压U_额=12V，通过L₂的电流I₂=$\frac{{P}_{额2}}{{U}_{额2}}$=$\frac{6W}{12V}$=0.5A；故A正确；
B、只闭合S₃，由图可知，变阻器的滑片滑到最右端时R接入电路的电阻最大，L₁与R串联，电源电压U=U₁+U_R，即U₁＜U_额，故L不可能正常工作，故B不正确；
C、闭合S₁、S₂和S₃时，由图可知，L₂与R并联，电流表测干路电流，当滑片P处于最右端时，其接入电路中的电阻最大为R=12Ω，此时电流表示数I最小，
I=I₂+I_R=$\frac{{P}_{额2}}{{U}_{额2}}$+$\frac{U}{R}$=$\frac{6W}{12V}$+$\frac{12V}{12Ω}$=1.5A；故C正确；
D、三个开关都闭合时，灯泡L₂与滑动变阻器并联，当滑动变阻器允许通过的电流最大时，电路消耗的电功率最大，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且I₂=0.5A，I_滑=2A，
所以，电路中的最大电流：
I_最大=I₂+I_滑=0.5A+2A=2.5A，
电路消耗的最大电功率：
P_最大=UI_最大=12V×2.5A=30W，故D正确．
故选ACD．

点评 本题考查了串联电路和并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的灵活应用，要注意电路中最大电流的判断．