Question

【題目】如圖所示，把標(biāo)有“6V 3W”的小燈泡與最大阻值為100Ω的滑動變阻器連接在電源電壓恒為18V的電路中，各表的示數(shù)均不超過所選量程，且燈泡兩端電壓不允許超過額定值（設(shè)燈絲電阻不變）．閉合開關(guān)，下列說法正確的是（ ）
A.滑片向左滑動，電流表、電壓表示數(shù)都變大
B.電路的總功率最大值為10.8W
C.小燈泡的電功率最小值為0.75W
D.滑動變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍是24Ω﹣﹣100Ω

Answer 1

【答案】C
【解析】解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流．（1）滑片向左滑動，接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，由I= 可知，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大，由U=IR可知，燈泡兩端的電壓變大，因串聯(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變小，即電壓表的示數(shù)變小，故A錯誤；（2）由P=UI可得，燈泡的額定電流：IL= = =0.5A，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且圖中電流表的量程為0～0.6A，所以，電路中的最大電流I大=0.5A，此時(shí)電路的總功率最大，滑動變阻器接入電路中的電阻最小，則電路的最大總功率：P大=UI大=18V×0.5A=9W，故B錯誤；此時(shí)電路的總電阻和燈泡的電阻分別為：R= = =36Ω，RL= = =12Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：R滑小=R﹣RL=36Ω﹣12Ω=24Ω；（3）由圖可知，電壓表的量程為0～15V，當(dāng)U滑大=15V時(shí)，電路中的電流最小，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，燈泡的電功率最小，此時(shí)小燈泡兩端的最小電壓：UL′=U﹣UR=18V﹣15V=3V，此時(shí)電路中的電流：I小= = =0.25A，滑動變阻器接入電路中的最大阻值：R滑大= = =60Ω，所以，滑動變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍為24Ω～60Ω，故D錯誤；燈泡的最小電功率：PL′=UL′I小=3V×0.25A=0.75W，故C正確． 故選C．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式的相關(guān)知識可以得到問題的答案，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．