题目内容

9．如图所示电路中，电阻恒定不变的电灯L上标有“6V，0.35A”字样，滑动变阻器R1的阻值范围是0～36Ω，电阻R2的阻值是30Ω，电流表的量程是0.6A，不计电源的内电阻．当电键S1断开、S2闭合，变阻器接入电路的电阻为其总电阻值的$\frac{1}{3}$时，电灯L恰好正常发光．当电键S1合、S2断开时，在电路允许的情况下移动变阻器滑片，则滑片由最右端向左移动过程中（　　）
A．电源的电动势为9VB．R2消耗的电功率减小
C．变阻器消耗功率的最大值为1.16WD．变阻器消耗功率的最小值为1.03W

分析 （1）由电路图可知，当电键S1断开、S2闭合时，电阻R1与R2并联，然后与灯泡串联，此时灯泡正常发光，灯泡两端电压为额定电压，电流为额定电流，由并联电路特点可以求出电阻R1与R2并联阻值，然后由欧姆定律求出并联电压，最后由串联电路特点求出电源电压．
（2）由电路图可知，当电键S1闭合、S2断开时，滑动变阻器R1与灯泡串联，然后与电阻R2并联，当滑动变阻器接入电路阻值最大时，其电功率最小，由串联电路特点、欧姆定律及电功率公式可以求出它的最小电功率；当电流表示数最大时，滑动变阻器的功率最大，由欧姆定律及并联电路特点求出通过滑动变阻的最大电流，然后由欧姆定律及串联电路特点求出滑动变阻器接入电路的阻值，最后由电功率公式求出滑动变阻器的最大功率．

解答 解：A、由电路图可知，当电键S1断开、S2闭合时，
电阻R1与R2并联，然后与灯泡串联，
$\frac{1}{{R}_{并}}=\frac{1}{{R}_{1}}+\frac{1}{{R}_{2}}$，R1=$\frac{1}{3}$R1总=$\frac{1}{3}$×36Ω=12Ω，
则R1与R2的并联电阻R并=$\frac{12×30}{12+30}=\frac{60}{7}$Ω，
由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压UL=6V，额定电流IL=0.35A，
此时灯泡正常发光，则电路灯泡电压等于额定电压，电路电流等于灯泡额定电流，
I=$\frac{U}{R}$，
所以电路电压U=UL+U并=UL+ILR并=6V+0.35A×$\frac{60}{7}$Ω=9V，故A正确；
B、当电键S1合、S2断开时，R2两端的电压始终等于电源电动势，所以R2消耗的电功率不变，故B错误；
C、当滑动变阻器接入电路阻值最大时，其电功率最小，
滑动变阻器的最小功率P最小=（$\frac{U}{{R}_{1总}+{R}_{L}}$）2R1总=（$\frac{9}{36+\frac{6}{0.35}}$）2×36Ω≈1.03W；
I=$\frac{U}{R}$，
灯泡电阻RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}=\frac{6}{0.35}$≈17Ω，
当R1=RL=17Ω时，滑动变阻器的功率最大，
此时通过滑动变阻器的电流I1=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{L}}=\frac{9}{17+17}$≈0.265A，
滑动变阻器的最大功率P最大=I12R1=（0.265A）2×17Ω≈1.19W，故C错误，D正确；
故选：AD

点评 本题考查了求电源电压、滑动变阻器最大与最小功率等问题，本题有一定的难度，分析清楚电路结构、熟练应用欧姆定律、串并联电路特点、电功率公式是正确解题的关键．

练习册系列答案
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不同的挡光片通过光电门的时间（s）速度（m/s）
A0.154250.519
B0.112090.535
C0.072550.551
D0.035100.570
表二
不同的挡光片通过光电门的时间（s）速度（m/s）
A0.230480.349
B0.174540.345
C0.115620.344
D0.058600.342
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