Question

2．如圖甲，兩燈泡串聯(lián)在電路，電源電壓為6V，L₁的額定電壓為3V，L₂的額定電壓為2.5V．通過兩個(gè)燈泡的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示，閉合開關(guān)后，當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至中點(diǎn)時(shí)，其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光，另一個(gè)不損壞，下列說法中正確的是（　�。�

• A． 正常發(fā)光的小燈泡是L₂，其額定功率為0.5W
• B． 此時(shí)滑動變阻器接入電路的電阻是10Ω
• C． 此時(shí)小燈泡L₂比L₁亮
• D． 若小燈泡L₁和L₂并聯(lián)，則干路中最大電流為0.35A

Answer 1

分析 （1）由圖象可知，兩燈泡的額定電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知能正常發(fā)光的燈泡是額定電流較小的，根據(jù)P=UI求出其額定功率；
（2）根據(jù)額定電壓和額定電流，計(jì)算兩燈電阻，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算變阻器連入阻值；
（3）燈泡亮度取決于其實(shí)際功率，由P=I²R比較燈泡的亮度情況；
（4）其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光，另一個(gè)不損壞，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)，計(jì)算出電路中最大電流．

解答 解：
A、由圖象可知，L₁的電壓為3V時(shí)通過的電流0.15A，L₂的電壓為2.5V時(shí)通過的電流為0.2A，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光，另一個(gè)不損壞，
所以，電路中電流I=I₁=0.15A，正常發(fā)光的燈泡是L₁，
其額定功率P₁=U₁I₁=3V×0.15A=0.45W，故A錯(cuò)誤；
B、由I=$\frac{U}{R}$可得：R₁=$\frac{{U}_{額1}}{{I}_{額1}}$=$\frac{3V}{0.15A}$=20Ω，
由圖象知此時(shí)L₂電壓為1.5V，
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω
由此時(shí)變阻器連入的電阻值為：
R_滑=R_總-R₁-R₂=$\frac{6V}{0.15A}$-20Ω-10Ω=10Ω，故B正確；
C、根據(jù)P=I²R，因?yàn)镽₁＞R₂，所以P₁＞P₂，燈泡亮度取決于其實(shí)際功率，所以燈L₁亮些，故C錯(cuò)誤；
D、小燈泡L₁和L₂并聯(lián)，一個(gè)燈泡正常發(fā)光，另一個(gè)不損壞，所以兩燈并聯(lián)后的電壓最大為2.5V，
此時(shí)L₂正常發(fā)光，
由圖象此時(shí)L₁的電流：I₁′＜0.15A，L₂的電流：I₂=0.2A，
所以電路中最大電流：I_最大＜I₁′+I₂=0.15A+0.2A=0.35A，故D錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評 本題考查了串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)兩燈泡的額定電流確定串聯(lián)電路中的最大電流，并聯(lián)時(shí)根據(jù)額定電壓確定最大電壓．還要明確燈泡電阻不是定值，并聯(lián)時(shí)L₁的電流不可由歐姆定律計(jì)算得到，應(yīng)從圖象上讀出．