Question

8．如圖，電源兩端電壓保持12V不變，小燈泡L上標有“6V  3W”字樣，滑動變阻器最大電阻值R=60Ω．不考慮燈絲電阻隨溫度的變化，下列說法正確的是（　�。�

• A． S斷開時，電壓表示數(shù)為12V
• B． S閉合后，小燈泡L的最小實際電功率為0.5W
• C． 小燈泡L正常發(fā)光時，變阻器R消耗的電功率為3W
• D． 小燈泡燈絲電阻為18Ω

Answer 1

分析 （1）S斷開時，電壓表測電源的電壓，根據(jù)電源的電壓可知電壓表的示數(shù)．
（2）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡的電阻，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，燈泡消耗的電功率最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)P=I²R求出燈泡的最小電功率；
（3）燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和P=UI比較燈泡與滑動變阻器電功率之間的關系，進一步求出變阻器消耗的電功率．

解答 解：（1）S斷開時，電壓表測電源的電壓，則電壓表的示數(shù)為12V，故A正確；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{{（6V）}^{2}}{3W}$=12Ω，故D錯誤；
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，燈泡消耗的電功率最小，
因為串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以根據(jù)歐姆定律可知，此時電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$=$\frac{12V}{12Ω+60Ω}$=$\frac{1}{6}$A，
燈泡的最小電功率：
P_L=I²R_L=（$\frac{1}{6}$A）²×12Ω≈0.33W，故B錯誤；
（3）燈泡正常發(fā)光時的電壓為6V，功率為3W，
因為串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以此時滑動變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_L額=12V-6V=6V，
因為串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由P=UI可知，此時滑動變阻器消耗的電功率和燈泡消耗的電功率相等，即為3W，故C正確．
故選AC．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，知道燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等以及滑動變阻器接入電路中的電阻最大時燈泡的實際功率最小是關鍵．