Question

6．如图所示电路中，设电源电压不变，灯电阻不变．闭合开关S，在变阻器滑片移动过程中，电流表的最小示数是0.2安，电压表（的最大示数是4伏，灯L的最大电功率与最小电功率之比为9：4．则（　　）

• A． 电源电压是6伏
• B． 灯的电阻值是40欧
• C． 电源电压是4伏
• D． 电路消耗的最大功率是14.4瓦

Answer 1

分析 （1）首先判断出电路的连接方式为串联，电流表测电路电流，电压表V测滑动变阻器两端的电压．
（2）电流表示数最大时就是电路中总电阻最小时，此时滑动变阻器接入阻值为零，电压表示数为0，电流表的示数最大，根据P=UI列出此时的最大功率；当电压表V的示数最大时，电路中总电流最小，滑动变阻器接入阻值最大，此时电路中的功率最小，由P=UI列出最小功率，利用比值求解．结合题意，根据选项内容分别计算，判断正误．

解答 解：由电路图可知，电灯L与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表V测滑动变阻器两端的电压．
（1）当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小I_min=0.2A；此时电压表测量滑动变阻器两端电压；
灯泡电阻不变，灯L的最大功率为$\frac{{U}^{2}}{R}$，灯L的最小功率$\frac{{（U-4V）}^{2}}{{R}_{L}}$，灯L的最大功率与最小功率之比为9：4，
所以$\frac{U}{U-4V}$=$\frac{3}{2}$，
即U=12V，
R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{12V-4V}{0.2A}$=40Ω，故A错误，B正确，C错误．
（2）滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电路消耗的功率最大．P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{{（12V）}^{2}}{40Ω}$3.6W，所以D错误．
故选B．

点评 本题难度比较大，考查学生分析电路，并能运用欧姆定律和电功率进行相关计算；在分析过程中一定要细心，抓住不变量和电路特点．