Question

1．图甲是某同学设计的调光灯电路，图中小灯泡的额定电压为3V，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中，测得小灯泡的I-U关系图象如图乙所示，下列说法中错误的是（　　）

• A． 电源电压为3V
• B． 小灯泡正常发光时的电阻为10Ω
• C． 小灯泡实际功率越大，灯丝电阻越大
• D． 小灯泡的最小功率为0.1W

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为灯泡的简单电路，此时灯泡两端的电压和额定电压相等也是电源的电压，根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻；
（2）U-I图象中图线的斜率表示电阻的倒数，分析图象中灯泡实际功率和斜率的变化得出答案；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，由图可知电表的示数，根据P=UI求出灯泡的最小功率．

解答 解：（1）由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为灯泡的简单电路，
由图象可知，电源的电压U=U_L=3V，电路中的电流I=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可知，小灯泡正常发光时的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，故AB正确；
（2）图象中图线的斜率表示电阻的倒数，
当灯泡两端的电压增大时，通过的电流增大，由P=UI可知灯泡的实际功率变大，图象的斜率变小，
则小灯泡实际功率越大，灯丝电阻越大，故C正确；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，
由图象可知，灯泡两端的电压U_L′=0.5V，电路中的电流I′=0.1A，
灯泡的最小功率：
P_L′=U_L′I′=0.5V×0.1A=0.05W，故D错误．
故选D．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据图象读出有用的信息．