Question

如圖所示，L是“12V 6W”的小燈泡，R₁是定值電阻，R₂是最大阻值為24Ω的滑動(dòng)變阻器，電源電壓和燈泡的電阻不變．閉合開關(guān)S、S₁，變阻器滑片P在b端時(shí)，燈泡恰能正常發(fā)光，這時(shí)電流表示數(shù)為0.9A．則（ ）

A．電源電壓是6V
B．R₁的阻值為12Ω
C．當(dāng)閉合S、斷開S₁時(shí)，小燈泡消耗的最小功率為1.5W
D．當(dāng)閉合S、S₁時(shí)，電路消耗的最大功率為15W

Answer 1

【答案】分析：已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)I=求出燈泡的額定電流，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻．
當(dāng)閉合開關(guān)S、S₁，變阻器滑片P在b端時(shí)，燈泡L與電阻R₁并聯(lián)，此時(shí)電路中的電流最大；此時(shí)燈泡正常工作的電壓和電源的電壓相等，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過R₁的電流，根據(jù)歐姆定律求出電阻R₁的阻值，利用P=UI求出此時(shí)電路的最大功率．
當(dāng)閉合S、斷開S₁時(shí)，燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，由P=UI可知當(dāng)電路中的電流最小時(shí)電路的電功率最小，由歐姆定律可知滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大時(shí)電路中的電流最小，據(jù)此求出電路的最小電功率．
解答：解：燈泡的額定電流為I_L===0.5A，燈泡的電阻為R_L===24Ω；
當(dāng)閉合開關(guān)S、S₁，變阻器滑片P在b端時(shí)，燈泡L與電阻R₁并聯(lián)，
燈泡恰能正常發(fā)光，所以電源的電壓為U=U_L=12V；
通過電阻R₁的電流為I₁=I-I_L=0.9A-0.5A=0.4A，
所以電阻R₁的阻值為R₁===30Ω；
此時(shí)電路消耗的最大功率為P_最大=UI=12V×0.9A=10.8W；
當(dāng)閉合S、斷開S₁時(shí)，燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，
電路中的最小電流為I₂===0.25A，
此時(shí)燈泡的最小功率為P_最小=I₂²R_L=（0.25A）²×24Ω=1.5W；
故選C．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律，以及電功率的計(jì)算，關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時(shí)電路串并聯(lián)的辨別，以及電路最大和最小電功率的判斷．