Question

15．如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為12V，閉合開(kāi)關(guān)S后，當(dāng)滑片P從最右端滑到最左端的過(guò)程中，小燈泡的I-U關(guān)系圖象如圖乙所示，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（　�。�

• A． 電源電壓為12V
• B． 滑動(dòng)變阻器的最大阻值為9Ω
• C． 該電路總功率變化范圍為1W～24W
• D． 小燈泡正常發(fā)光的電阻為6Ω

Answer 1

分析 （1）額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，當(dāng)滑片位于左端時(shí)，電路中的電流最大，電路的總功率最大，燈泡兩端的電壓為12V，根據(jù)圖象讀出對(duì)應(yīng)的電流，利用P=UI求出電路的最大總功率，根據(jù)歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；
（2）當(dāng)滑片位于右端時(shí)，電路中的電流最小，電路的總功率最小，根據(jù)圖象讀出電路中的電流和燈泡兩端的電壓，根據(jù)P=UI求出電路的最小總功率，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)變阻器的最大阻值．

解答 解：（1）由電路圖可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，
由圖象可知，電路中的電流I=2A，電源的電壓U=U_L=12V，故A正確；
則電路的最大功率：
P_大=UI=12V×2A=24W，
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{12V}{2A}$=6Ω，故D正確；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)電路中的電流最小，電路的總功率最小，
由圖象可知，燈泡兩端的電壓U_L′=3V，電路中的電流I′=1A，
電路的最小總功率：
P_小=UI′=12V×1A=12W，
則該電路總功率變化范圍為12W～24W，故C錯(cuò)誤；
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_L′=12V-3V=9V，
滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I′}$=$\frac{9V}{1A}$=9Ω，故B正確．
故選C．

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)鍵是知道額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等．