Question

2．燈泡L上標(biāo)有“3V 3W”字樣，測得該燈泡的電流隨電壓變化關(guān)系如圖（甲）所示．現(xiàn)把燈泡L接入如圖（乙）所示的電路中，若電源電壓為4.5V不變，電流表的量程為0～0.6A”，電壓表的量程為“0～15V”．則下列說法正確的是（　　）

• A． 燈泡L正常發(fā)光時(shí)，電壓表的示數(shù)為3V
• B． 當(dāng)電流表示數(shù)為0.6A時(shí)，電壓表的示數(shù)為1V
• C． 燈泡L的電阻值隨電壓表的示數(shù)的增大而增大
• D． 為了保證電路安全，整個(gè)電路消耗的最大功率為2.7W

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)；
（2）根據(jù)圖象讀出當(dāng)電流表示數(shù)為0.6A時(shí)，燈泡兩端的電壓，根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)求出電壓表的示數(shù)；
（3）燈泡兩端的電壓越大時(shí)，實(shí)際功率越大，溫度越高，電阻的越大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電壓表示數(shù)增大時(shí)燈泡兩端的電壓變化，進(jìn)一步得出燈泡電阻與電壓表示數(shù)之間的關(guān)系；
（4）根據(jù)圖象可知燈泡正常工作時(shí)的額定電流，并與電流表的量程相比較得出電路的最大電流，即可判斷燈泡是否能正常工作；根據(jù)P=UI求出電路消耗的最大電功率．

解答 解：由電路圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓U_L=3V，
所以，此時(shí)電壓表的示數(shù)：
U_R=U-U_L=4.5V-3V=1.5V，故A不正確；
（2）由圖象可知，當(dāng)I=0.6A時(shí)，U_L=1V，
則電壓表的示數(shù)：
U_R′=U-U_L′=4.5V-1V=3.5V，故B不正確；
（3）燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，即燈泡兩端的電壓越大時(shí)，實(shí)際功率越大，溫度越高，電阻越大，
因電壓表的示數(shù)越大時(shí)，燈泡兩端的電壓越小，
所以，燈泡的電阻隨兩端的電壓增大而減小，故C不正確；
（4）由圖象可知，當(dāng)燈泡正常發(fā)光（U_L=3V）時(shí)，電路中的電流為1A＞0.6A，
所以，電路中的最大電流I=0.6A，
電路消耗的最大電功率：
P_max=UI_max=4.5V×0.6A=2.7W，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評 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)燈泡的額定電流和電流表的量程確定電路中的最大電流，這也是學(xué)生比較容易出錯(cuò)的地方．