Question

18．如圖所示，電源電壓U=12V不變，小燈泡L的額定電壓為6V．閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器R的滑片P移至中點時，小燈泡L正常發(fā)光；當(dāng)滑片P移至最左端時，小燈泡L的實際功率為4W．則小燈泡的額定功率和滑動變阻器的最大阻值分別為（　�。�

• A． 9W  4Ω
• B． 9W  8Ω
• C． 4W   4Ω
• D． 4W  8Ω

Answer 1

分析 （1）閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器R的滑片P移至中點時，燈泡與滑動變阻器阻值的一半串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律可知燈泡電阻與滑動變阻器最大阻值之間的關(guān)系；
（2）當(dāng)滑片P移至最左端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電路中的電流，根據(jù)P=I²R表示出燈泡的實際功率，即可得出燈泡的電阻，進(jìn)一步得出滑動變阻器的最大阻值，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡的額定功率．

解答 解：
（1）由圖知，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器R的滑片P移至中點時，燈泡與滑動變阻器阻值的一半串聯(lián)，
串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且燈泡正常發(fā)光，
所以滑動變阻器兩端的電壓：U_滑=U-U_L=12V-6V=6V，
串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以由I=$\frac{U}{R}$可得，$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{{U}_{滑}}{\frac{{R}_{滑}}{2}}$，即：$\frac{6V}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{\frac{{R}_{滑}}{2}}$，
解得：R_滑=2R_L；
（2）當(dāng)滑片P移至最左端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，
串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑}}$=$\frac{U}{{R}_{L}+2{R}_{L}}$=$\frac{12V}{3{R}_{L}}$=$\frac{4V}{{R}_{L}}$，
燈泡的實際功率：
P_L實=I²R_L=（$\frac{4V}{{R}_{L}}$）²×R_L=4W，
解得：R_L=4Ω，
所以，滑動變阻器的最大阻值：R_滑=2R_L=2×4Ω=8Ω，
燈泡的額定功率：
P_L額=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{4Ω}$=9W．
故選B．

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(yīng)用，要注意額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等．