Question

2．灯泡L上标有“6V  6W”字样，测得该灯泡的电流随电压变化的关系如图甲所示．现把灯泡L接入如图乙所示的电路中，若电路电压为10V不变，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～15V”，则下列说法正确的是（　　）

• A． 灯泡L正常发光时，电压表的示数为6V
• B． 当电流表示数为0.4A时，电压表的示数为9V
• C． 灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大
• D． 为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为6W

Answer 1

分析 由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据P=UI求出灯泡正常发光时的电流，然后与电流表的路程相比较确定电路中的最大电流，判断灯泡是否能正常发光，然后进行判断；
（2）根据图象读出当电流表示数为0.4A时，灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电压表的示数；
（3）根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡正常发光时的电阻，根据欧姆定律求出通过的电流为0.4A时的阻值，然后判断灯泡电阻的变化；
（4）知道电路中的最大电流，根据P=UI求出整个电路消耗的最大功率．

解答 解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．
A．由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，因串联电路中各处的电流相等且电流表的量程为0～0.6A，所以电路中的最大电流为0.6A，灯泡不可能正常发光，故A错误，故A错误；
B．由图象可知，当I=0.4A时，U_L′=1V，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，电压表的示数U_R′=U-U_L′=10V-1V=9V，故B项正确；
C．由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得灯泡正常发光时的电阻R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω，由I=$\frac{U}{R}$可知通过的电流为0.4A时的阻值R_L′=$\frac{{U}_{L}′}{I}$=$\frac{1V}{0.4A}$=2.5Ω，所以灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而减小，故C错误；
D．电路中的最大电流为0.6A，整个电路消耗的最大功率P=UI=10V×0.6A=6W，故D正确．
故选BD．

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，关键是根据灯泡的额定电流和电流表的量程确定电路中的最大电流，这也是学生比较容易出错的地方．