Question

13．如圖甲所示，是定值電阻R和小燈泡L的I-U關(guān)系圖象，小明將這個(gè)電阻和小燈泡連接到圖乙所示的電路中，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)為6V，下列選項(xiàng)中正確的是（　�。�

• A． 定值電阻R的阻值為24Ω
• B． 燈絲的電阻值大于12Ω
• C． 電源電壓大于8V
• D． 燈泡與定值電阻的電功率之比為1：3

Answer 1

分析 由電路圖可知，定值電阻R與燈泡L、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓．
（1）定值電阻的阻值不變，其U-I圖線為過原點(diǎn)的斜直線，讀出一組數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律求出定值電阻的阻值；
（2）串聯(lián)電路中各處的電流相等，根據(jù)圖象讀出燈泡L兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出L的電阻，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)判斷電源的電壓，根據(jù)P=UI求出燈泡與定值電阻的電功率之比．

解答 解：由電路圖可知，定值電阻R與燈泡L、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓．
（1）定值電阻R的U-I圖線為過原點(diǎn)的斜直線，由圖象可知，U_R=6V時(shí)I_R=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，定值電阻R的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，故A錯(cuò)誤；
（2）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電壓表的示數(shù)為6V時(shí)，燈泡L兩端的電壓U_L=2V，
則燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{2V}{0.3A}$≈6.67Ω，故B錯(cuò)誤；
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=U_L+U_R+U_滑＞U_L+U_R=2V+6V=8V，故C正確；
由P=UI可得，燈泡與定值電阻的電功率之比：
P_L：P_R=U_LI：U_RI=U_L：U_R=2V：6V=1：3，故D正確．
故選CD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，正確的判斷燈泡L與定值電阻R的U-I圖象是關(guān)鍵．