Question

3．如图电路中，电源电压为8V且保持不变，电流表规格为“0-0.6A”，电压表规格为“0-15V”，滑动变阻器标有“20Ω 1.5A”字样，灯泡上标有“6V 6W”字样，灯泡电流随电压变化关系如图所示，则（　　）

• A． 当电流表示数为0.4A，电压表的示数为1V
• B． 灯泡正常发光时的电阻为6Ω
• C． 为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为10Ω
• D． 开关闭合，滑动变阻器调到最大时，灯泡消耗的功率为0

Answer 1

分析 （1）根据乙图可知灯泡电流为0.4A时的电压，根据串联电路的电压特点即可求出变阻器两端的电压，即电压表示数；
（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，由灯泡电流随电压变化关系读出正常发光时的电流；根据欧姆定律即可求出灯泡正常发光时的电阻；
（3）比较电流表的量程、灯泡正常发光时的电流、滑动变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流，根据图象读出灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点得出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律即可求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
（4）滑动变阻器调到最大时，电路中电流不为零，根据P=UI可知灯泡的实际功率．

解答 解：A、由图可知，当通过电灯的电流为0.4A时，电灯的电压为1V，根据串联电路的电压特点可知：变阻器两端的电压U₁=U-U_L1=8V-1V=7V，即电压表示数为7V，故A错误；
B、灯泡正常发光时的电压为6V，由乙图可知正常发光时的电流为1A；
由欧姆定律得：R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω，故B正确；
C、由于电流表的量程为“0-0.6A”，灯泡正常发光时的电流为1A，滑动变阻器允许通过的最大电流为 1.5A，因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的最大电流应为0.6A；此时灯泡两端的电压为U_L最大=2V，
由串联电路中总电压等于各电阻两端电压之和得：变阻器两端的电压为U₂=U-U_L最大=8V-2V=6V，
由欧姆定律得：变阻器的最小阻值R_最小=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{最大}}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω，故C正确；
D、开关闭合，滑动变阻器调到最大时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据欧姆定律可知此时电路中的电流不为零，由P=I²R可知灯泡功率不为零，故D错误．
故选BC．

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，关键是根据图象读出灯泡两端电压对应的电流以及电路中最大电流的确定．