Question

16．一只小灯泡标有“3.8V”字样，额定功率模糊不清，某同学设计了如图甲所示的电路进行测量，电源电压恒为6V，电压表、电流表使用的量程分别为0-3V、0-0.6A，滑动变阻器的规模为“10Ω　 1A”，他根据实验数据作出电压表、电流表示数的U-I图象，如图乙所示．则以下判断不正确的是（　　）

• A． 小灯泡的额定功率为0.88W
• B． 滑片向左移时电压表示数变大，小灯泡变亮
• C． 变阻器允许连入电路的最大阻约为8.82Ω
• D． 小灯泡正常发光2s内，变阻器产生的电热为3.04J

Answer 1

分析 由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据图象读出电路中的电流，根据P=UI求出小灯泡的额定功率，根据Q=W=UIt求出2s内变阻器产生的电热；
（2）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知接入电路中电流的变化，根据图象可知灯泡两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化，根据P=UI可知灯泡实际功率的变化，再根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断其亮暗的变化；
（3）当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据图象读出电路中的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大电阻．

解答 解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡两端的电压U_L=3.8V时滑动变阻器两端的电压：
U_R=U-U_L=6V-3.8V=2.2V，
由图象可知，电路中的电流I=0.4A，
小灯泡的额定功率：
P_L=U_LI=3.8V×0.4A=1.52W，故A错误；
2s内变阻器产生的电热：
Q_R=W_R=U_RIt=2.2V×0.4A×2s=1.76J，故D错误；
（2）滑片向左移时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，
由图象可知，滑动变阻器两端的电压变小，灯泡两端的电压变大，灯泡的实际功率变大，
即电压表的示数变小，小灯泡变亮，故B错误；
（3）当电压表的示数最大U_R′=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
由图象可知，电路中的电流I′=0.34A，
则滑动变阻器接入电路中的最大电阻：
R_大=$\frac{{U}_{R}′}{I′}$=$\frac{3V}{0.34A}$≈8.82Ω，故C正确．
故选ABD．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是从图象中读出电压和电流的对应值．