Question

【题目】如图所示，电源电压保持不变，电阻R1为24Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样．闭合S，断开S1、S2 ， 滑动变阻器滑片P移至最右端时，小灯泡L恰好正常发光．闭合S、S1、S2 ， 滑动变阻器滑片P移至最左端时，电路消耗的电功率为3W．忽略小灯泡电阻随温度的变化，则下列计算正确的是（ ）
A.电源电压为12V
B.滑动变阻器的最大阻值为12Ω
C.闭合S，断开S1、S2 ， 滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时，电流表示数为0.2A或0.3A
D.闭合S、S1 ， 断开S2 ， 滑动变阻器滑片P移至最右端时，电路消耗的总功率为1W

Answer 1

【答案】C
【解析】解： A、闭合S，断开S1、S2 ， 滑动变阻器滑片P移至最右端时，小灯泡L恰好正常发光，即此时电流从电源正极出发，经过小灯泡、电流表、开关S回到负极，所以这是小灯泡的基本电路，即此时电源电压就是小灯泡的额定电压，即为6V，故A错误；
B、闭合S、S1、S2 ， 滑片P移至最左端时，电路有两条路径，即并联，一条是经R1、S1、回到负极；另一条是经S2、电流表、R回到负极，即小灯泡发生短路，所以R1与R并联；
电路消耗的总功率为3W，据P总=U总I总得：I总= = =0.5A；
由于通过R1的电流是：I1= = =0.25A；
故根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知：
通过滑动变阻器的电流是：I滑=I﹣I1=0.5A﹣0.25A=0.25A；
由I= 可知滑动变阻器的最大电阻是：
R= = =24Ω，故B错误；（3）由P= 可知：RL= = =12Ω；
闭合S，断开S1、S2 ， 移动滑片P，使滑动变阻器的电功率为0.72W时，电流只有一条路径，即经过灯泡、电流表、变阻器、S回到负极，故假设此时变阻器接入电路的电阻是R′，此时电流表的示数为I，
即此时该电路的电流为：I= = ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
此时变阻器的功率P=I2R′=0.72W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
故联立上面两个式子可得：
I=0.2A或0.3A，
因为I最小= = =0.17A，所以I=0.2或0.3A都可能，即电流表示数为0.2A或0.3A，故C正确；
D、闭合S、S1 ， 断开S2 ， 滑动变阻器滑片P移至最右端时，R1发生短路；只有灯泡L连入电路，由于U额=U=6V，则总功率P总=P额=3W，故D错误．
故选C．
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识，掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR），以及对电功率的计算公式的理解，了解计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．