Question

1．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I-U关系图象如图乙所示．则下列判断错误的是（　　）

• A． 小灯泡的额定功率为24W
• B． 电源电压为12V
• C． 滑动变阻器的最大阻值为9Ω
• D． 小灯泡的最小功率为1.5W

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为灯泡的简单电路，此时灯泡两端的电压和额定电压相等也是电源的电压，根据P=UI求出灯泡的电功率即为额定功率；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小由图可知电表的示数，由P=UI计算灯泡的最小功率；根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值．

解答 解：由图L与R串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中电流，
（1）由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为灯泡的简单电路，此时电路中电流最大，
由图象可知，电路中的电流I=2A，U=U_L=12V，灯泡正常发光，
则灯泡的额定功率：P_L=U_LI=12V×2A=24W．故A、B正确；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，
由图象可知，灯泡两端的电压U_L′=3V，电路中的电流I′=1A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U_R=U-U_L′=12V-3V=9V，
由I=$\frac{U}{R}$可得滑动变阻器的最大阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I′}$=$\frac{9V}{1A}$=9Ω．故C正确；
此时灯泡的最小功率：P_最小=U_L′I_最小=3V×1A=3W，故D错误；
故选D．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据图象读出电表对应的示数．