Question

14．如图所示，电源电压恒为4.5V，灯泡L标有“3V  0.9W”字样，在不损害电路元件的情况下，下列判断正确的是（　　）

• A． 该电路的最大功率是4.05W
• B． 滑动变阻器的阻值可以调到零
• C． 滑片向左移动时，电压表示数变大
• D． 滑片向右移动时，灯泡消耗的功率变小

Answer 1

分析 （1）从图中可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表与滑动变阻器并联，为了不损坏电路元件，根据串联电路电流的特点，应该选取通过灯泡L与通过滑动变阻器额定电流相比较，得出电路中的最大电流，根据P=UI即可求出电路中的最大功率；
（2）此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，可利用公式R_总=$\frac{{U}_{总}}{I}$计算总电阻，再利用公式R_L=$\frac{{U}^{2}}{P}$计算灯泡的电阻，最后利用公式R_小=R_总-R_L计算滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
（3）滑片向左移动时，此时滑动变阻器接入电路中的电阻变小，根据串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端的电压变化；
（4）滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，根据P=I²R_L可知灯泡功率的变化．

解答 解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压．
A、灯泡正常发光时的电压为3V，功率为0.9W，
由P=UI得
电路最大电流为I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.9W}{3V}$=0.3A．
因为串联电路中各处的电流相等，
所以电路中的最大电流I_max=0.3A，
电路的最大电功率：
P_max=UI_max=4.5V×0.3A=1.35W，故A错误；
B、电压表测滑动变阻器两端的电压，根据串联电路总电压等于各分电压之和可知：
电压表的示数U_滑=U-U_L=4.5V-3V=1.5V，
所以，此时滑动变阻器接入电路的电阻不能为零；故B错误；
C、滑片向左移动时，此时滑动变阻器接入电路中的电阻变小，根据串联电路电阻越大分得电压越大的特点可知：滑动变阻器两端的电压变小；即电压表的示数变小，故C错误；
D、滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，根据P=I²R_L可知灯泡功率的变小，故D正确．
故选D．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据灯泡的额定电流确定电路中的最大电流和根据电压表的最大示数确定电路中的最小电流，并且要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．