Question

12．如圖，電源電壓為12V，電流表量程0～0.6A，電壓表量程0～15V，小燈泡上標(biāo)有“6V 3W”字樣，要求開關(guān)閉合后兩個(gè)電表的示數(shù)均不超過(guò)所選量程，且燈泡兩端電壓不允許超過(guò)額定電壓（設(shè)燈絲電阻不變）．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 燈絲電阻為12Ω
• B． 該電路的最大功率為7.2W
• C． 當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時(shí)，電壓表示數(shù)為8.4V
• D． 滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的最小阻值是12Ω

Answer 1

分析 由圖可知燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；
A、已知小燈泡的規(guī)格“6V  3W”，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得燈絲電阻．
B、已知小燈泡的規(guī)格“6V  3W”，則可求出燈泡的額定電流，比較額定電流及電流表的最大量程，可得出電路中允許通過(guò)的最大電流，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，根據(jù)歐姆定律求出電路的電阻，利用電阻的串聯(lián)特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最小值，再根據(jù)P=UI求出此時(shí)電路中的最大功率．
C、則可求出燈泡的電阻，然后根據(jù)歐姆定律的變形公式U=IR求出燈泡兩端電壓，再利用串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端電壓，即電壓表的示數(shù)．
D、根據(jù)燈正常發(fā)光時(shí)的電流可知，電路中的最大電流，然后根據(jù)歐姆定律可求得滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的最小阻值．

解答 解：A、由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈絲電阻R=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{{（6V）}^{2}}{3W}$=12Ω，故A正確；
B、由P=UI可得，燈正常發(fā)光時(shí)的電流為：I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；因此電路中的最大電流：I_最大=0.5A，則電路中的最大功率：P_最大=UI_最大=12V×0.5A=6W，故B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)電路中電流為0.3A時(shí)，燈泡兩端電壓：U₁=I₁R_L=0.3A×12Ω=3.6V；
因?yàn)榇��?lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和，所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓：U₂=12V-3.6V=8.4V，故C正確；
D、由歐姆定律可得，I_最大=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{最小}}$，
0.5A=$\frac{12V}{12Ω+{R}_{最小}}$，解得R_最小=12Ω；故D正確．
故選ACD．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵：一是根據(jù)燈的銘牌求出燈泡的電阻，二是根據(jù)燈的銘牌求出允許通過(guò)的最大電流、確定滑動(dòng)變阻器連入的最小阻值．