Question

2．如图甲所示是小明设计的调光灯电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，小灯泡的额定电压为6V．闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的I-U关系图象如图乙所示．设电阻丝AB的阻值不随温度变化，则下面说法中正确的是（　　）

• A． 电阻丝AB的阻值为9Ω
• B． 小灯泡的最小功率为0.75W
• C． 电路中的最大功率是3W
• D． 滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，电压表示数逐渐变大

Answer 1

分析 （1）当滑片位于B端时，电路为灯泡的简单电路，由乙图读出通过灯泡的电流和电压即电源的电压，根据P=UI求出灯泡的最大电功率．
（2）当滑片位于A端时，灯泡与AB电阻丝串联，电压表测AB电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流，根据串联电路的分压特点可知，此时电路中电流最小，灯泡的电功率最小；由图乙读出灯泡两端的电压和电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出电阻丝AB两端的电压，根据欧姆定律求出AB电阻丝的阻值，根据P=UI求出灯泡消耗的最小功率．
（3）根据滑片确定接入电路电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化，根据串联电路额电压特点可知电压表示数的变化．

解答 解：（1）由甲乙图知，当滑片位于B端时，电路为灯泡的简单电路，此时电路中电流最大，
由乙图可知，电源的电压U=6V，电路中的电流I=1A，
电路中最大功率，即灯泡的最大电功率：P_max=UI=6V×1A=6W，故C错误；
（2）当滑片位于A端时，灯泡与AB电阻丝串联，电压表测AB电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流；
根据串联电路的分压特点可知，灯泡两端的电压最小，
由小灯泡的I-U关系图象可知，U_L=1.5V，I=0.5A，
串联电路的总电压等于各分电压之和，
所以：U_AB=U-U_L=6V-1.5V=4.5V，
根据欧姆定律可得：
R_AB=$\frac{{U}_{AB}}{I}$$\frac{4.5V}{0.5A}$=9Ω，故A正确；
此时灯泡有最小电功率：
U_Lmin=1.5V×0.5A=0.75W，故B正确；
（3）滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小；
根据I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变大，
根据U=IR可知，灯泡两端的电压变大，
根据串联电路总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故D不正确．
故选AB．

点评 本题考查了滑动变阻器的使用以及欧姆定律和电功率公式的应用，关键是根据图象得出A点和B点对应电表的示数．