Question

4．如图甲电路中灯泡的额定电压为8V．开关闭合后，变阻器滑片由A端移动到B端，这一过程中电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙所示，当滑片在变阻器B端时，灯泡正常发光，则下列选项中正确的是（　　）

• A． 电源电压为8V
• B． 小灯泡的额定功率为3W
• C． 当滑动变阻器滑到中点时，小灯泡的实际功率为1.6W
• D． 滑动变阻器的最大阻值为12Ω

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，当滑片在变阻器B端时，电路为灯泡的简单电路，根据额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压，此时电路中的电流最大，根据图象读出电路中的最大电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（2）当滑片在变阻器A端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，根据图乙读出两电表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（3）根据图象可知，滑动变阻器接入电路中的电阻一半时电表的示数，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据P=UI求出小灯泡的实际功率．

解答 解：（1）由电路图可知，当滑片在变阻器B端时，电路为灯泡的简单电路，此时电路中的电流最大，
因此时灯泡正常发光，
所以，电源的电压U=U_L=8V，故A正确；
由图乙可知，电路中的电流I_L=0.5A，
则灯泡的额定功率：
P_L=U_LI_L=8V×0.5A=4W，故B错误；
（2）当滑片在变阻器A端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电压表的示数最大，
由图乙可知，电压表的示数U_滑=6V，电流表的示数I_滑=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器的最大阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{滑}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，故D错误；
（3）由图象可知，当电压表的示数U_滑′=4V，电流表的示数I=0.4A时，滑动变阻器接入电路中的电阻：
R_滑′=$\frac{{U}_{滑}′}{I}$=$\frac{4V}{0.4A}$=10Ω=$\frac{{R}_{滑}}{2}$，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时灯泡两端的电压：
U_L′=U-U_滑′=8V-4V=4V，
此时灯泡的实际功率：
P_L′=U_L′I=4V×0.4A=1.6W，故C正确．
故选AC．

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，关键是从图象中获取有用的信息．