Question

1．如图所示，电源电压不变，小灯泡规格为“6V 3W”（灯丝电阻的变化不计），闭合开关，当滑动变阻器的滑片移至a端时，电流表的示数为0.5A；当滑片移至b端时，电压表的示数为3V，则（　　）

• A． 小灯泡灯丝电阻为5Ω
• B． 电源电压为8V
• C． 滑动变阻器的最大阻值为20Ω
• D． 滑片P位于b端时，滑动变阻器消耗的功率是0.75W

Answer 1

分析 （1）已知灯泡的额定电压和额定功率，用公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$计算电阻；
（2）滑动变阻器滑片在a端时，变阻器被短路．此时电路中只有灯泡一个用电器，已求出灯丝电阻，已知电流表示数，用U=IR可得电源电压；
（3）滑动变阻器滑片在b端时，滑动变阻器接入电路电阻最大．利用串联电路电压与电阻成正比就能求出变阻器接入电路的阻值；
（4）滑片在b端时，连入电路电阻最大，已知两端电压，用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算变阻器功率．

解答 解：
A、小灯泡的灯丝电阻为R_L=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω．所以A错误；
B、当滑片在a端时，变阻器连入阻值为0，通过灯丝的电流为0.5A，所以电源电压为U=IR_L=0.5A×12Ω=6V．所以B错误；
C、当滑片在b端时，灯与变阻器串联，已知电源电压U为6V，电压表测变阻器两端电压，示数U_V为3V，所以灯泡两端电压为U_L′=U-U₀=6V-3V=3V；
设滑动变阻器最大阻值为R₀，根据串联电路的分压原理得：$\frac{3V}{3V}$=$\frac{{R}_{0}}{12Ω}$，
解得R₀=12Ω，所以C错误；
D、滑动变阻器的最大阻值为10Ω，两端电压为3V，所以滑动变阻器消耗的功率为
P=$\frac{{{U}_{变}}^{2}}{{R}_{变}}$=$\frac{（3V）^{2}}{12Ω}$=0.75W，此选项正确．
故选D．

点评 本题考查了串联电路特点和电功率和欧姆定律公式的应用，在感觉利用实物图分析电路问题有困难时，可以根据实物图画出相应的电路图．