Question

在圖所示電路中，電源兩端電壓不變，標(biāo)有“6V 3W”字樣的小燈泡燈絲電阻均R_L不變．當(dāng)開關(guān)S閉合、滑動(dòng)變阻器R₂的滑片P滑到A端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A，小燈泡正常發(fā)光．則：（ ）

A．電源電壓為6V
B．R₁：R_L=1：5
C．當(dāng)開關(guān)S斷開，電壓表的示數(shù)為1.2V時(shí)，滑動(dòng)變阻器R₂接入電路的電阻與小燈泡的電阻之比為1：4
D．當(dāng)開關(guān)S斷開，電壓表的示數(shù)為3.6V時(shí)，電路消耗的總電功率為1.2W

Answer 1

【答案】分析：（1）當(dāng)開關(guān)S閉合、滑動(dòng)變阻器R₂的滑片P滑到A端時(shí)，燈泡與R₁并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等可知電源的電壓，根據(jù)P=UI求出通過(guò)燈泡的電流，利用歐姆定律求出燈泡的電阻，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)R₁的電流，利用并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出R₁的阻值進(jìn)一步求出R₁與R_L的比值；
（2）當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電壓表的示數(shù)為1.2V時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器R₂接入電路的電阻與小燈泡的電阻之比；
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電壓表的示數(shù)為3.6V時(shí)燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)P=UI求出電路消耗的總電功率．
解答：解：（1）關(guān)S閉合時(shí)的等效電路圖如圖一所示：

∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡正常發(fā)光，
∴電源的電壓U=U_L=6V，故A正確；
流過(guò)燈泡的電流I_L===0.5A，
燈泡電阻R_L===12Ω，
流過(guò)電阻R₁的電流I₁=I-I_L=0.6A-0.5A=0.1A，
電阻R₁的阻值R₁===60Ω，
R₁：R_L=60Ω：12Ω=5：1，故B不正確；
（2）開關(guān)S斷開時(shí)，等效電路圖如圖二所示：

當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.2V時(shí)，
燈泡兩端的電壓U_L′=U-U₂=6V-1.2V=4.8V，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴====，故C正確；
當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.6V時(shí)，
燈泡兩端的電壓U_L″=U-U₂′=6V-3.6V=2.4V，
電路中的電流：
I′=I_L′===0.2A，
電路消耗的總電功率：
P_總=UI′′=6V×0.2A=1.2W，故D正確．
故選ACD．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了電阻與功率的計(jì)算，分析電路結(jié)構(gòu)，畫出等效電路圖是正確解題的前提以基礎(chǔ)，靈活應(yīng)用串并聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律、功率公式及其變形公式，是正確解題的關(guān)鍵．