Question

2．小明用如圖甲所示電路來測量額定電壓為2.5V的小燈泡功率，電源電壓恒為4.5V，小明從滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大時(shí)開始記錄數(shù)據(jù)，測得小燈泡的U-I圖象如圖乙所示．針對該實(shí)驗(yàn)過程，下列結(jié)果正確的是（　　）

• A． 小燈泡的額定功率為6.25W
• B． 小燈泡正常工作時(shí)的電阻為5Ω
• C． 滑動(dòng)變阻器的最大阻值為40Ω
• D． 電路消耗的最小功率為0.05W

Answer 1

分析 （1）由圖象可知，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，由P=UI計(jì)算小燈泡的額定功率；
（2）由I=$\frac{U}{R}$計(jì)算燈泡正常工作時(shí)的電阻；
（3）變阻器連入阻值最大時(shí)，電路中電流最小，由圖象讀出此時(shí)燈泡的電壓和電流，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算變阻器的最大值；
（4）由P=UI計(jì)算電路的最小功率．

解答 解：
由電路圖知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測L兩端電壓，電流表測電路中電流，
A、小燈泡的額定電壓為2.5V，由圖象可知此時(shí)通過燈泡的電流為0.4A，
所以小燈泡的額定功率：P_額=U_額I=2.5V×0.4A=1W，故A錯(cuò)誤；
B、由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡正常工作時(shí)的電阻：R_L=$\frac{{U}_{額}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.4A}$=6.25Ω，故B錯(cuò)誤；
C、電源電壓一定，由I=$\frac{U}{R}$可知，當(dāng)變阻器連入電路的阻值最大時(shí)，電路中電流最��；由圖象知電路的最小電流為0.1A，此時(shí)燈泡兩端電壓為0.5V；
電路的最大總電阻：R_總最大=$\frac{U}{{I}_{最小}}$=$\frac{4.5V}{0.1A}$=45Ω，
此時(shí)燈泡的電阻：R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{最小}}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω，
滑動(dòng)變阻器的最大阻值：R_滑最大=R_總最大-R_L=45Ω-5Ω=40Ω，故C正確；
D、由P=UI可得電路消耗的最小功率：
P_總最小=U_總I_最小=4.5V×0.1A=0.45W，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律公式和電功率公式的應(yīng)用，注意燈泡電阻不是定值，能從圖象中獲取有用數(shù)據(jù)是關(guān)鍵．