Question

12．如图所示电路中，电源电压稳定，闭合开关后，使滑动变阻器的滑片P从b端逐渐滑动到a端，当滑动到a端时，小灯泡恰好正常发光，小灯泡的I-U关系图象如图所示，下列说法正确的是（　　）

• A． 电源电压为15V
• B． 小灯泡正常发光时的电阻为3Ω
• C． 小灯泡的额定功率为3W
• D． 滑动变阻器的最大阻值为9Ω

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，L与R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片P从b端逐渐滑动到a端的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流变大；
（2）当滑片在a端时，电路为L的简单电路，电路中的电流最大，电压表测电源的电压；此时灯泡两端电压和通过电流的比值和灯泡正常发光时的电阻相等，根据R=$\frac{U}{I}$和P=UI求出灯泡的电阻和额定功率；
（3）当滑片为在b端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值R串联，根据图象读出两电表的示数，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：（1）当滑片位于左端时，电路中只有灯L；此时电压表的示数最大，为电源的电压，电流表的示数也最大；
由图乙可知，电源的电压和灯泡两端的电压相等，即U=U_L=12V，此时通过灯泡的电流I_L=2.0A；故A错误；
（2）根据欧姆定律可得，此时灯泡的电阻：R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$$\frac{12V}{2.0A}$=6Ω，故B错误；
（3）灯泡的额定功率：P_L=U_LI_L=12V×2.0A=24W；故C错误；
（4）由图乙可得：U_L=3V，电路中的电流I=1.0A；
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压：U_滑=U-U_L=12V-3V=9V；
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器的最大阻值：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{9V}{1.0A}$=9Ω，故D正确．
故选D．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算，侧重考查了学生分析图象的能力和结合电路图的变化得出两电表对应的示数．