Question

2．额定电压为8V的灯泡L接在如图甲所示的电路中，电源电压12V，图乙是滑动变阻器的滑片从A点向最右端移动过程中电压表示数与滑动变阻器阻值之间的变化关系图象，在滑片移动过程中下列说法正确的是（　　）

• A． 灯泡的额定功率为8W
• B． 电流表的最大示数为1A
• C． 灯泡的电阻始终下变
• D． 整个电路的最大电功率为12W

Answer 1

分析 由电路可知，灯泡与滑动变阻器串联，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灯泡两端的电压为8V时电压表的示数，根据图乙读出此时滑动变阻器接入电路中的电阻，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流即为电路中的最大电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率和电路的最大功率，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻；
（2）根据图象可知电压表的示数为8V时接入电路中的电阻，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式求出此时灯泡的电阻，然后判断灯泡的电阻是否变化．

解答 解：由电路可知，灯泡与滑动变阻器串联，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=8V时，电压表的示数：
U_滑=U-U_L=12V-8V=4V，
由图乙可知，滑动变阻器接入电路中的电阻R_滑=4Ω，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的最大电流：
I=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{滑}}$=$\frac{4V}{4Ω}$=1A，
即电流表的最大示数为1A，故B正确；
灯泡的额定功率：
P_L=U_LI=8V×1A=8W，故A正确；
电路消耗的最大总功率：
P=UI=12V×1A=12W，故D正确；
灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{8V}{1A}$=8Ω；
（2）由图乙可知，当电压表的示数U_滑′=8V时，接入电路中的电阻R_滑′=12Ω，
此时灯泡两端的电压：
U_L′=U-U_滑′=12V-8V=4V，
此时电路中的最大电流：
I′=$\frac{{U}_{滑}′}{{R}_{滑}′}$=$\frac{{U}_{L}′}{{R}_{L}′}$，即$\frac{8V}{12Ω}$=$\frac{4V}{{R}_{L}′}$，
解得：R_L′=6Ω，
因R_L≠R_L′，
所以，灯泡的电阻是变化的，故C错误．
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，从图象中读出电压表和滑动变阻器接入电路中对应的电阻值是关键．