Question

2．燈泡L上標(biāo)有“6V  6W”字樣，測(cè)得該燈泡的電流隨電壓變化的關(guān)系如圖甲所示．現(xiàn)把燈泡L接入如圖乙所示的電路中，若電路電壓為10V不變，電流表的量程為“0～0.6A”，電壓表的量程為“0～15V”，則下列說法正確的是（　　）

• A． 燈泡L正常發(fā)光時(shí)，電壓表的示數(shù)為6V
• B． 當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí)，電壓表的示數(shù)為9V
• C． 燈泡L的電阻值隨電壓表的示數(shù)的增大而增大
• D． 為了保證電路安全，整個(gè)電路消耗的最大功率為6W

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）根據(jù)P=UI求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，然后與電流表的路程相比較確定電路中的最大電流，判斷燈泡是否能正常發(fā)光，然后進(jìn)行判斷；
（2）根據(jù)圖象讀出當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí)，燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電壓表的示數(shù)；
（3）根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，根據(jù)歐姆定律求出通過的電流為0.4A時(shí)的阻值，然后判斷燈泡電阻的變化；
（4）知道電路中的最大電流，根據(jù)P=UI求出整個(gè)電路消耗的最大功率．

解答 解：由電路圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
A．由P=UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，因串聯(lián)電路中各處的電流相等且電流表的量程為0～0.6A，所以電路中的最大電流為0.6A，燈泡不可能正常發(fā)光，故A錯(cuò)誤，故A錯(cuò)誤；
B．由圖象可知，當(dāng)I=0.4A時(shí)，U_L′=1V，由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知，電壓表的示數(shù)U_R′=U-U_L′=10V-1V=9V，故B項(xiàng)正確；
C．由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω，由I=$\frac{U}{R}$可知通過的電流為0.4A時(shí)的阻值R_L′=$\frac{{U}_{L}′}{I}$=$\frac{1V}{0.4A}$=2.5Ω，所以燈泡L的電阻值隨電壓表的示數(shù)的增大而減小，故C錯(cuò)誤；
D．電路中的最大電流為0.6A，整個(gè)電路消耗的最大功率P=UI=10V×0.6A=6W，故D正確．
故選BD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)燈泡的額定電流和電流表的量程確定電路中的最大電流，這也是學(xué)生比較容易出錯(cuò)的地方．