Question

3．某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究，电源电压可调节，小灯泡L标有“6V　1.2W”字样，R为定值电阻．小组根据记录的电流表和电压表的示数变化，描绘出如图所示的I-U关系图．下列说法正确的是（　　）
①小灯正常工作时的电流为0.2A；
②定值电阻的阻值为20Ω；
③若电源电压为2V，1分钟内定值电阻产生的热量为12J；
④若电源电压为3V，小灯泡的功率为0.9W．

• A． 只有①②③正确
• B． 只有②③④正确
• C． 只有①③④正确
• D． 只有①②③④正确

Answer 1

分析 （1）根据小灯泡L标有“6V1.2W”字样，由P=UI求小灯正常工作时的电流；
分析电路的连接，由图乙可知，当电源电压为6V时，灯正常发光，根据并联电路的规律，可得出通过R的电流，根据欧姆定律可求定值电阻的阻值；
（2）根据Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求电源电压为2V，1分钟内定值电阻产生的热量；
由图乙知可知若电源电压为3V通过灯的实际电流，根据P=UI求小灯泡的实际功率．

解答 解：（1）小灯泡L标有“6V　1.2W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为1.2W，根据P=UI，小灯正常工作时的电流为：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.2W}{6V}$=0.2A，
故①正确；
原电路中，R与灯并联，电压表测电源电压，电流表测并联电路的电流；当电源电压为6V时，灯正常发光，通过的电流为I_L=0.2A，由图乙知，电流表示数即总电流为I=0.5A，根据并联电路电流的规律，通过R的电流：
I_R=I-I_L=0.5A-0.2A=0.3A，根据欧姆定律，定值电阻的阻值为：
R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，
故②正确；
（2）若电源电压为2V，1分钟内定值电阻产生的热量为：
Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=$\frac{（2V）^{2}}{20Ω}$×1×60s=12J，
故③正确；
若电源电压为3V，由图乙知，通过灯的实际电流为0.45A，小灯泡的实际功率为：
P′_L=U′×I′=3V×0.45A=1.35W，
故④错误．
故选A．

点评 本题考查并联电路的规律和欧姆定律及电功率、电热公式的运用，关键是明确灯的电阻是变化的，则图中获取有效信息．