Question

13．如图甲所示，是定值电阻R和小灯泡L的I-U关系图象，小明将这个电阻和小灯泡连接到图乙所示的电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为6V，下列选项中正确的是（　　）

• A． 定值电阻R的阻值为24Ω
• B． 灯丝的电阻值大于12Ω
• C． 电源电压大于8V
• D． 灯泡与定值电阻的电功率之比为1：3

Answer 1

分析 由电路图可知，定值电阻R与灯泡L、滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压．
（1）定值电阻的阻值不变，其U-I图线为过原点的斜直线，读出一组数据，根据欧姆定律求出定值电阻的阻值；
（2）串联电路中各处的电流相等，根据图象读出灯泡L两端的电压，根据欧姆定律求出L的电阻，根据串联电路的电压特点判断电源的电压，根据P=UI求出灯泡与定值电阻的电功率之比．

解答 解：由电路图可知，定值电阻R与灯泡L、滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压．
（1）定值电阻R的U-I图线为过原点的斜直线，由图象可知，U_R=6V时I_R=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，定值电阻R的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，故A错误；
（2）因串联电路中各处的电流相等，
所以，电压表的示数为6V时，灯泡L两端的电压U_L=2V，
则灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{2V}{0.3A}$≈6.67Ω，故B错误；
因串联电路中总电阻等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=U_L+U_R+U_滑＞U_L+U_R=2V+6V=8V，故C正确；
由P=UI可得，灯泡与定值电阻的电功率之比：
P_L：P_R=U_LI：U_RI=U_L：U_R=2V：6V=1：3，故D正确．
故选CD．

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，正确的判断灯泡L与定值电阻R的U-I图象是关键．