Question

【題目】如圖所示電路中，電源電壓不變，燈L上標(biāo)有 “6V 3W”的字樣（燈絲電阻不變），導(dǎo)體ab為均勻電阻，電壓表所選量程為0~3V，電流表所選量程為0~3A。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，滑片移到端時(shí)，燈L正常發(fā)光；當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，滑片移到距端ab長(zhǎng)度時(shí)，電壓表示數(shù)為2V。在保證電路安全的條件下，下列說(shuō)法中正確的是

A.電源電壓為8V

B.導(dǎo)體ab的最大阻值為10Ω

C.當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，導(dǎo)體ab阻值的取值范圍0~15Ω

D.當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，導(dǎo)體ab消耗的最大功率為0.75W

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，并且滑片P在a端時(shí)，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R并聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，如下左圖所示：

燈L上標(biāo)有“6V3W”字樣，且燈泡正常發(fā)光，所以電源的電壓為6V，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)、滑動(dòng)變阻器的滑片P移到距端長(zhǎng)度時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，如上圖右圖所示，電壓表測(cè)變阻器滑片以左部分電阻絲部分的電壓；因?yàn)榇��?lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和，所以燈泡兩端電壓：

燈L上標(biāo)有“6V3W”的字樣，表示燈的額定電壓為6V，額定功率為3W；由得，燈泡的電阻：

此時(shí)通過(guò)燈的電流（即串聯(lián)電路電流）:

設(shè)變阻器連入電路的最大電阻為，則此時(shí)變阻器連入電路中的電阻為,由歐姆定律有:

故變阻器的最大電阻：

R滑=15Ω

故B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)、小燈泡與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電路的最大電流為0.5A，最小總電阻為：

滑動(dòng)變阻器的最小電阻為：

當(dāng)電壓表示數(shù)最大為3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電阻最大，此時(shí)小燈泡兩端的電壓也為：

根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用，分壓相同，電阻也相同，所以滑動(dòng)變阻器的最大電阻與燈泡的電阻相同為，所以滑動(dòng)變阻器的范圍為，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D．滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：

所以，當(dāng)R=RL=12Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大，滑動(dòng)變阻器的最大功率：

故D項(xiàng)正確。