Question

4．如圖甲電路中燈泡的額定電壓為8V．開關(guān)閉合后，變阻器滑片由A端移動(dòng)到B端，這一過(guò)程中電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)變化關(guān)系如圖乙所示，當(dāng)滑片在變阻器B端時(shí)，燈泡正常發(fā)光，則下列選項(xiàng)中正確的是（　�。�

• A． 電源電壓為8V
• B． 小燈泡的額定功率為3W
• C． 當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑到中點(diǎn)時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率為1.6W
• D． 滑動(dòng)變阻器的最大阻值為12Ω

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，當(dāng)滑片在變阻器B端時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)額定電壓下燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓，此時(shí)電路中的電流最大，根據(jù)圖象讀出電路中的最大電流，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（2）當(dāng)滑片在變阻器A端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電壓表的示數(shù)最大，根據(jù)圖乙讀出兩電表的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
（3）根據(jù)圖象可知，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻一半時(shí)電表的示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓，根據(jù)P=UI求出小燈泡的實(shí)際功率．

解答 解：（1）由電路圖可知，當(dāng)滑片在變阻器B端時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電路中的電流最大，
因此時(shí)燈泡正常發(fā)光，
所以，電源的電壓U=U_L=8V，故A正確；
由圖乙可知，電路中的電流I_L=0.5A，
則燈泡的額定功率：
P_L=U_LI_L=8V×0.5A=4W，故B錯(cuò)誤；
（2）當(dāng)滑片在變阻器A端時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，此時(shí)電壓表的示數(shù)最大，
由圖乙可知，電壓表的示數(shù)U_滑=6V，電流表的示數(shù)I_滑=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{滑}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，故D錯(cuò)誤；
（3）由圖象可知，當(dāng)電壓表的示數(shù)U_滑′=4V，電流表的示數(shù)I=0.4A時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：
R_滑′=$\frac{{U}_{滑}′}{I}$=$\frac{4V}{0.4A}$=10Ω=$\frac{{R}_{滑}}{2}$，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，此時(shí)燈泡兩端的電壓：
U_L′=U-U_滑′=8V-4V=4V，
此時(shí)燈泡的實(shí)際功率：
P_L′=U_L′I=4V×0.4A=1.6W，故C正確．
故選AC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是從圖象中獲取有用的信息．