Question

6．如图所示的电路中，电源电压保持8V不变，灯泡L标有“3W”字样，滑动变阻器最大阻值为20Ω．开关S闭合后，调节滑动变阻器滑片P的位置使灯泡L恰好正常发光，此时电压表示数为6V（不考虑灯丝的电阻受温度的影响），则下列关于该电路的判断正确的是（　　）

• A． 此时滑动变阻器连入电路的阻值为12Ω
• B． 若滑片P再向右移动，灯泡亮度会变亮
• C． 若滑片P再向右移动，电流表示数将减小，电压表示数将增大
• D． 整个电路消耗的最小功率为2W

Answer 1

分析 根据电路图可知，开关S闭合后，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡两端电压；
（1）先根据灯泡的额定电压和额定功率以及P=UI求出电路电流，然后根据串联电路电压的规律以及欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；
（2）根据滑片 移动的方向确定滑动变阻器接入电路的阻值，根据欧姆定律可知电流表和电压表示数的变化，根据P=UI可知灯泡实际功率的变化，即灯泡亮度的变化；
（3）先根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$的应用求出灯丝的阻值，然后根据欧姆定律求出电路最小电流，最后根据P=UI求出整个电路消耗的最小功率．

解答 解：A、因为电压表测量灯泡两端电压，并且灯泡正常发光时电压表示数为6V，因此灯泡的额定电压为6V；
由P=UI可知，灯泡正常发光时，电路电流：I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
由串联电路电压规律和欧姆定律可知，此时滑动变阻器连入电路的阻值：R=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{L}}$=$\frac{8V-6V}{0.5A}$=4Ω，故A错误；
BC、当滑片P再向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，即电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路电流减小，即电流表示数减小；
由U=IR可知，灯泡两端电压变小，即电压表示数变小，故C错误；
由P=UI可知，灯泡的实际功率变小，因此灯泡亮度会变暗，故B错误；
D、由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，灯丝的阻值：R_L=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω，
由欧姆定律可知，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路电流最小，即I_最小=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{8V}{12Ω+20Ω}$=0.25A；
整个电路消耗的最小功率：P=UI_最小=8V×0.25A=2W，故D正确．
故选D．

点评 本题考查了串联电路的特点、欧姆定律以及功率计算公式的灵活应用，关键是根据滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，还要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．