Question

9．如图甲是小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象．将此灯泡接入图乙所示电路中，闭合开关S后，小灯泡实际功率为1W；再闭合开关S₁后，电流表示数变化了0.4A，则（　　）

• A． 开关S闭合后，将S₁由断开到闭合，电流表示数变大，灯变亮
• B． 电阻R的阻值是5Ω
• C． 开关S和S₁都闭合后，电路消耗的总功率是2W
• D． 若将L和R串联在3V的电源上，电路中电流为0.5A

Answer 1

分析 由电路图可知，闭合开关S后，电路为L的简单电路，电流表测电路中的电流，再闭合开关S₁后，L与R并联，电流表测干路电流．
（1）根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知开关S₁闭合前后通过L的电流和实际功率不变，电流表示数的变化量即为通过R的电流，根据图象读出灯泡实际功率为1W时的电流与电压，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R的阻值，根据并联电路的电流特点求出干路电流，利用P=UI求出电路消耗的总功率；
（2）将L和R串联在3V的电源上时，通过它们的电流相等，且总电压等于各分电压之和，从图象中读出符合题意的电流和电压值．

解答 解：由电路图可知，闭合开关S后，电路为L的简单电路，电流表测电路中的电流，再闭合开关S₁后，L与R并联，电流表测干路电流．
（1）因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，开关S₁闭合前后，通过L的电流和实际功率不变，亮暗不变，故A错误；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且电流表示数变化了0.4A，
所以，电流表示数的变化量即为通过R的电流，I_R=0.4A，
由图象可知，当U_L=2V，I_L=0.5A时，灯泡的电功率P_L=U_LI_L=2V×0.5A=1W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电源的电压U=U_L=2V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R的阻值：
R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{2V}{0.4A}$=5Ω，故B正确；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：
I=I_L+I_R=0.5A+0.4A=0.9A，
电路消耗的总功率：
P=UI=2V×0.9A=1.8W，故C错误；
（2）将L和R串联在3V的电源上，
因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U′=I′R+U_L′，即3V=I′×5Ω+U_L′，
由图象可知，当I′=0.4A，U_L′=1V时符合，
所以，电路中电流为0.4A，故D错误．
故选B．

点评 本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，要注意灯泡的电阻是变化的，根据图甲读出符合题意的电流和电压值是关键．