Question

【题目】如图所示，灯泡L标有“6V 3W”的字样，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表的量程为0～0.6A，电源电压为8V不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响.在保证各电路元件安全工作的情况下，下列选项不正确的是（ ）

A.灯泡L的最小功率为0.75W
B.整个电路消耗的最大功率为4.8W
C.滑动变阻器连入电路中的最小阻值为4Ω
D.灯泡L正常发光1min 消耗的电能为180J

Answer 1

【答案】B
【解析】由P=UI可得，灯泡的额定电流：IL=PL/UL=3W/6V=0.5A，由I=U/R可得，灯泡的电阻：RL=UL/IL=6V/0.5A=12Ω，因灯泡的额定电流为0.5A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的最大示数为0.6A，所以，电路中的最大电流I=0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，整个电路消耗的电功率最大，电路中的总电阻：R=U/I=8V/0.5A=16Ω，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑min=R-RL=16Ω-12Ω=4Ω，C正不符合题意；

电路消耗的最大功率：P=UI=8V×0.5A=4W，B符合题意；

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡消耗的电功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I′=U/RL+R滑max=8V/12Ω+20Ω=0.25A，灯泡L的最小功率：

PLmin=（I′）2×RL =（0.25A）2×12Ω=0.75W，A不符合题意；

灯泡正常发光时的功率为3W，则1min消耗的电能：WL=PLt=3W×60s=180J，D不符合题意，

所以答案是：B.

【考点精析】关于本题考查的欧姆定律及其应用和电功率的计算公式，需要了解欧姆定律的应用： 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）；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才能得出正确答案．