Question

9．如图甲所示是小明的调光灯电路图，他将粗细均勻的电阻丝AB通过滑片P连入电路，小灯泡的额定电压为6V．闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的I-U关系图象如图乙所示．（电阻丝AB的阻值不随温度变化），下面说法中正确的是（　　）

• A． 滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，电路中的电流变大
• B． 电阻丝AB的阻值为9Ω
• C． 小灯泡的最小功率为2.25W
• D． 电路工作1min至少消耗360J的电能

Answer 1

分析 （1）由图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，根据滑片移动的方向确定滑动变阻器接入电路阻值的变化，再由欧姆定律确定电路电流的变化；
（2）当滑片位于B端时，电路为L的简单电路，此时电路中的电流最大，根据图乙可知灯泡两端的电压即为电源的电压；
当滑片P在最左端A时，电阻丝AB完全接入电路中，电路中的电流最小，根据图乙读出灯泡两端的电压和通过的电流，根据串联电路的电压特点求出AB两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电阻丝AB的阻值．
（3）根据图乙可知通过灯泡的最小电流和灯泡两端最小电就压，由P=UI可知小灯泡的最小功率；
（4）根据电路的最小电流和W=UIt可知电路工作1min至少消耗的电能．

解答 解：A、根据电路图可知，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小，即电路中的总电阻变小，由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变大；故A正确；
B、由图甲可知，当滑片位于B端时，电路为L的简单电路，此时电路中的电流最大，
由图乙可知，灯泡两端的电压为6V，即电源的电压U=6V；
滑片P在最左端A时，电阻丝AB完全接入电路中，电路中的电流最小；
由图乙可知，通过小灯泡的电流为I=0.5A，灯泡两端电压U_L′=1.5V；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电阻丝AB两端电压：
U_AB=U-U_L′=6V-1.5V=4.5V，因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，电阻丝AB的阻值：R_AB=$\frac{{U}_{AB}}{I}$=$\frac{4.5V}{0.5A}$=9Ω，故B正确；
C、根据图乙可知，灯泡两端的最小电压为1.5V，通过的最小电流为0.5A，因此灯泡的最小功率：P_最小=U_最小I_最小=1.5V×0.5A=0.75W，故C错误；
D、电路工作1min至少消耗的电能：W_最小=UI_最小t=6V×0.5A×60s=180J，故D错误．
故选AB．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用，关键是从图象中获取有用的信息，要注意灯泡的电阻是变化的．