Question

【题目】现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个，其中灯泡的U﹣I图象如图所示．将这些元件用导线连成电路后，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中，电压表的示数从5V开始减小，电流表的示数从0.3A开始增大．下列结论正确的是（ ）

A. 电源的电压为5V

B. 小灯泡的最大功率为0.3W

C. 整个电路的最小功率是1.8 W

D. 滑动变阻器的最大阻值为20Ω

Answer 1

【答案】C

【解析】试题分析：（1）由题意可知，将滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中，电压表的示数减小，电流表的示数增大，则电压表并联在滑动变阻器两端，否则两电表示数应同时增大或同时减小．

（2）当电压表的示数为5V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据图象读出电路中的电流为0.3A时灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，根据P=UI求出整个电路的最小功率；

（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，灯泡两端的电压和电源的电压相等，根据图象读出通过的电流，根据P=UI求出灯泡的最大功率．

解：（1）根据题意可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，如下图所示：

（2）当电压表的示数为5V时，电路中的电流为0.3A，由图象得出此时灯泡两端的电压UL=1V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电源的电压：

U=U滑+UL=5V+1V=6V，故A不正确；

由I=可得，滑动变阻器的最大阻值：

R滑==≈16.7Ω，故D不正确；

整个电路的最小功率：

Pmin=UI=6V×0.3A=1.8W，故C正确；

（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，灯泡两端的电压和电源的电压相等，

由图象可知通过灯泡的电流I′=0.5A，则小灯泡的最大功率：

PLmax=UI′=6V×0.5A=3W，故B不正确．

故选C．