Question

9．如圖甲是小燈泡中的電流隨它兩端電壓變化的圖象．將此燈泡接入圖乙所示電路中，閉合開(kāi)關(guān)S后，小燈泡實(shí)際功率為1W；再閉合開(kāi)關(guān)S₁后，電流表示數(shù)變化了0.4A，則（　　）

• A． 開(kāi)關(guān)S閉合后，將S₁由斷開(kāi)到閉合，電流表示數(shù)變大，燈變亮
• B． 電阻R的阻值是5Ω
• C． 開(kāi)關(guān)S和S₁都閉合后，電路消耗的總功率是2W
• D． 若將L和R串聯(lián)在3V的電源上，電路中電流為0.5A

Answer 1

分析 由電路圖可知，閉合開(kāi)關(guān)S后，電路為L(zhǎng)的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，再閉合開(kāi)關(guān)S₁后，L與R并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流．
（1）根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響可知開(kāi)關(guān)S₁閉合前后通過(guò)L的電流和實(shí)際功率不變，電流表示數(shù)的變化量即為通過(guò)R的電流，根據(jù)圖象讀出燈泡實(shí)際功率為1W時(shí)的電流與電壓，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出R的阻值，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出干路電流，利用P=UI求出電路消耗的總功率；
（2）將L和R串聯(lián)在3V的電源上時(shí)，通過(guò)它們的電流相等，且總電壓等于各分電壓之和，從圖象中讀出符合題意的電流和電壓值．

解答 解：由電路圖可知，閉合開(kāi)關(guān)S后，電路為L(zhǎng)的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，再閉合開(kāi)關(guān)S₁后，L與R并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流．
（1）因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，
所以，開(kāi)關(guān)S₁閉合前后，通過(guò)L的電流和實(shí)際功率不變，亮暗不變，故A錯(cuò)誤；
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，且電流表示數(shù)變化了0.4A，
所以，電流表示數(shù)的變化量即為通過(guò)R的電流，I_R=0.4A，
由圖象可知，當(dāng)U_L=2V，I_L=0.5A時(shí)，燈泡的電功率P_L=U_LI_L=2V×0.5A=1W，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，電源的電壓U=U_L=2V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R的阻值：
R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{2V}{0.4A}$=5Ω，故B正確；
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路電流：
I=I_L+I_R=0.5A+0.4A=0.9A，
電路消耗的總功率：
P=UI=2V×0.9A=1.8W，故C錯(cuò)誤；
（2）將L和R串聯(lián)在3V的電源上，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U′=I′R+U_L′，即3V=I′×5Ω+U_L′，
由圖象可知，當(dāng)I′=0.4A，U_L′=1V時(shí)符合，
所以，電路中電流為0.4A，故D錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，要注意燈泡的電阻是變化的，根據(jù)圖甲讀出符合題意的電流和電壓值是關(guān)鍵．