Question

6．如圖所示電路中，設(shè)電源電壓不變，燈電阻不變．閉合開關(guān)S，在變阻器滑片移動過程中，電流表的最小示數(shù)是0.2安，電壓表（的最大示數(shù)是4伏，燈L的最大電功率與最小電功率之比為9：4．則（　�。�

• A． 電源電壓是6伏
• B． 燈的電阻值是40歐
• C． 電源電壓是4伏
• D． 電路消耗的最大功率是14.4瓦

Answer 1

分析 （1）首先判斷出電路的連接方式為串聯(lián)，電流表測電路電流，電壓表V測滑動變阻器兩端的電壓．
（2）電流表示數(shù)最大時就是電路中總電阻最小時，此時滑動變阻器接入阻值為零，電壓表示數(shù)為0，電流表的示數(shù)最大，根據(jù)P=UI列出此時的最大功率；當電壓表V的示數(shù)最大時，電路中總電流最小，滑動變阻器接入阻值最大，此時電路中的功率最小，由P=UI列出最小功率，利用比值求解．結(jié)合題意，根據(jù)選項內(nèi)容分別計算，判斷正誤．

解答 解：由電路圖可知，電燈L與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測電路電流，電壓表V測滑動變阻器兩端的電壓．
（1）當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，電路中的電流最小I_min=0.2A；此時電壓表測量滑動變阻器兩端電壓；
燈泡電阻不變，燈L的最大功率為$\frac{{U}^{2}}{R}$，燈L的最小功率$\frac{{（U-4V）}^{2}}{{R}_{L}}$，燈L的最大功率與最小功率之比為9：4，
所以$\frac{U}{U-4V}$=$\frac{3}{2}$，
即U=12V，
R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{12V-4V}{0.2A}$=40Ω，故A錯誤，B正確，C錯誤．
（2）滑動變阻器接入電路的電阻最小時，電路消耗的功率最大．P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{{（12V）}^{2}}{40Ω}$3.6W，所以D錯誤．
故選B．

點評 本題難度比較大，考查學生分析電路，并能運用歐姆定律和電功率進行相關(guān)計算；在分析過程中一定要細心，抓住不變量和電路特點．