Question

9．如图1所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V．闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I-U关系图象如图2所示．则（　　）

• A． 小灯泡的额定功率为24W
• B． 灯丝的电阻保持不变
• C． 滑动变阻器的最大阻值为9Ω
• D． 电源电压为12V

Answer 1

分析 由图1可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑片位于左端时，电路为L的简单电路，电压表测电源的电压，根据图2读出灯泡两端的最大电压即为电源的电压以及通过灯泡的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（2）分析小灯泡的I-U关系图象，若是正比例函数则灯丝的电阻不变，否则灯丝的电阻是变化的；
（3）当滑片位于右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，根据图象读出得出电路中的电流和灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值．

解答 解：由图1可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑片位于左端时，电路为L的简单电路，电压表测电源的电压，
由图2可知，灯泡两端的最大电压为12V，即电源的电压U=12V，此时通过灯泡的电流I_L=2A，
则灯泡的额定功率P_L额=U_L额I_L=12V×2A=24W，故AD正确；
（2）由图2可知，小灯泡的I-U关系图象不是正比例函数，则灯丝的电阻是变化的，故B错误；
（3）当滑片位于右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
由图2可知，灯泡两端的电压U_L=3V，电路中的电流I=1A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_L=12V-3V=9V，
根据欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{9V}{1A}$=9Ω，故C正确．
故选ACD．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用以及灯丝电阻与温度的关系，关键是能从图象中得出相关的信息和知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小．