Question

【題目】如右圖所示，電源電壓恒定，燈L上標(biāo)有“6V 3.6W”字樣（不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響），R為滑動(dòng)變阻器。先閉合S1、斷開(kāi)S2，將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到中點(diǎn)時(shí)，電流表A1、A2的示數(shù)之比為1∶2，小燈泡恰好正常發(fā)光。斷開(kāi)S1，將電流表A1換成電壓表V1，電流表A2換成電壓表V2，滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到最右端，再閉合S1、S2。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. 電源電壓為6V

B. 電壓表V1、V2的示數(shù)之比為3∶1

C. 燈泡在后一種情況下的實(shí)際功率為0.4W

D. 前后兩種情況下，電路消耗的總功率之比為4：1

Answer 1

【答案】D

【解析】根據(jù)題意知道，當(dāng)閉合S1 、斷開(kāi)S2，將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，由電路圖知道小燈泡L與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)，可得電源電壓是：U=UR =UL =6V，故A正確；

因?yàn)闊?/span>L上標(biāo)有“6V 3.6W”，所以燈泡的電阻是：RL =UL2/PL=(6V)2/3.6W=10Ω，當(dāng)閉合S1、斷開(kāi)S2，將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到中點(diǎn)時(shí)，電流表A1 、A2 的示數(shù)之比為1：2，可得IL =IR ，由并聯(lián)電路的特點(diǎn)知道RL =R/2=10Ω，所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值是：R=20Ω；當(dāng)斷開(kāi)S1，將電流表A1 換成電壓表V1，電流表A2 換成電壓表V2，滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到最右端，再閉合S1、S2，電壓表V1 測(cè)電源電壓，電壓表V2 測(cè)小燈泡兩端的電壓，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)：U/UL=R+RL/RL=20Ω+10Ω/10Ω=3/1=3：1，故B正確；

斷開(kāi)S1 ，將電流表A1 換成電壓表V1 ，電流表A2 換成電壓表V2 ，滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到最右端，再閉合S1、S2。此時(shí)串聯(lián)電路的電流：I=U/R+RL=6V/20Ω+10Ω=0.2A，燈泡在后一種情況下的實(shí)際功率：PL實(shí) =I2 RL =（0.2A）2×10Ω=0.4W，故C正確；

閉合S1、斷開(kāi)S2，將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到中點(diǎn)時(shí)，電流表A1 、A2 的示數(shù)之比為1：2，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)，P=2PL額 =2×3.6W=7.2W；斷開(kāi)S1，將電流表A1 換成電壓表V1 ，電流表A2 換成電壓表V2 ，滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到最右端，再閉合S1、S2 。P′=UI=6V×0.2A=1.2W，前后兩種情況下，電路消耗的總功率之比：P：P′=7.2W：1.2W=6：1，即D錯(cuò)誤，故選D。