Question

12．如圖所示電路中，電源電壓穩(wěn)定，閉合開關后，使滑動變阻器的滑片P從b端逐漸滑動到a端，當滑動到a端時，小燈泡恰好正常發(fā)光，小燈泡的I-U關系圖象如圖所示，下列說法正確的是（　�。�

• A． 電源電壓為15V
• B． 小燈泡正常發(fā)光時的電阻為3Ω
• C． 小燈泡的額定功率為3W
• D． 滑動變阻器的最大阻值為9Ω

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，L與R串聯(lián)，電壓表測L兩端的電壓，電流表測電路中的電流，當滑片P從b端逐漸滑動到a端的過程中，滑動變阻器接入電路的電阻減小，電路中的電流變大；
（2）當滑片在a端時，電路為L的簡單電路，電路中的電流最大，電壓表測電源的電壓；此時燈泡兩端電壓和通過電流的比值和燈泡正常發(fā)光時的電阻相等，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$和P=UI求出燈泡的電阻和額定功率；
（3）當滑片為在b端時，燈泡L與滑動變阻器的最大阻值R串聯(lián)，根據(jù)圖象讀出兩電表的示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值．

解答 解：（1）當滑片位于左端時，電路中只有燈L；此時電壓表的示數(shù)最大，為電源的電壓，電流表的示數(shù)也最大；
由圖乙可知，電源的電壓和燈泡兩端的電壓相等，即U=U_L=12V，此時通過燈泡的電流I_L=2.0A；故A錯誤；
（2）根據(jù)歐姆定律可得，此時燈泡的電阻：R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$$\frac{12V}{2.0A}$=6Ω，故B錯誤；
（3）燈泡的額定功率：P_L=U_LI_L=12V×2.0A=24W；故C錯誤；
（4）由圖乙可得：U_L=3V，電路中的電流I=1.0A；
因為串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以滑動變阻器兩端的電壓：U_滑=U-U_L=12V-3V=9V；
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動變阻器的最大阻值：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{9V}{1.0A}$=9Ω，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率的計算，側(cè)重考查了學生分析圖象的能力和結(jié)合電路圖的變化得出兩電表對應的示數(shù)．