Question

20．小燈泡L的額定電壓為3V，它的I-U圖象如圖甲所示，把小燈泡接入如圖乙所示的電路中，先將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至B端，閉合開(kāi)關(guān)S，電壓表示數(shù)為1.5V；再將滑片P向左移動(dòng)直到電壓表示數(shù)為3V．已知電源電壓恒定，滑動(dòng)變阻器的銘牌上標(biāo)有“10Ω  2A”．下列說(shuō)法中正確的是（　　）

• A． 電源電壓為4.5V
• B． 小燈泡的額定功率為1.5W
• C． 小燈泡正常發(fā) 光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為3Ω
• D． 小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為2.5W

Answer 1

分析 （1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移至B端時(shí)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值和的燈泡串聯(lián)，根據(jù)圖象讀出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電源的電壓；
（2）由圖象可知電壓表的示數(shù)為3V時(shí)對(duì)應(yīng)的電流，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，根據(jù)P=UI求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率．

解答 解：（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移至B端時(shí)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值和燈泡串聯(lián)，
由圖象可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)，電路中的電流I=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_滑=IR_滑=0.3A×10Ω=3V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=U_L+U_滑=1.5V+3V=4.5V，故A正確；
（2）由圖象可知，燈泡兩端的電壓為3V時(shí)，電路中的電流I′=0.5A，
因額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，
所以，燈泡的額定功率：
P_L額=U_L額I′=3V×0.5A=1.5W，故B正確；
此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_滑′=U-U_L額=4.5V-3V=1.5V，
滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：
R_滑′$\frac{{U}_{滑}′}{I′}$=$\frac{1.5V}{0.5A}$=3Ω，故C正確；
滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：
P_滑′=U_滑′I′=1.5V×0.5A=0.75W，故D不正確．
故選ABC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象得出電壓對(duì)應(yīng)的電流，要注意額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等．