Question

11．如圖所示電路中，電源電壓不變，R₁=10Ω，小燈泡標(biāo)有“6V”字樣（燈絲電阻不變）．閉合開關(guān)S₁、S₂，滑動(dòng)變阻器R₂的滑片在最左端，燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)為1.1A．當(dāng)閉合開關(guān)S₁，斷開開關(guān)S₂，滑動(dòng)變阻器R₂的滑片在最右端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A，下列說法錯(cuò)誤的是（　�。�

• A． 電源電壓6V
• B． 燈泡額定功率3W
• C． 滑動(dòng)變阻器最大阻值30Ω
• D． S₁閉合S₂斷開，若要使燈泡的實(shí)際功率是0.75W，滑動(dòng)變阻器R₂連入電路阻值為12Ω

Answer 1

分析 （1）閉合開關(guān)S₁、S₂，滑動(dòng)變阻器R₂的滑片在最左端時(shí)，燈泡與電阻R₁并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓等于額定電壓可知電源的電壓，根據(jù)歐姆定律求出通過R₁的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過燈泡的電流，利用P=UI求出燈泡的電功率即為燈泡的額定功率，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻；
（2）當(dāng)閉合開關(guān)S₁、斷開S₂，滑動(dòng)變阻器R₂的滑片在最右端時(shí)，燈泡與R₂的最大阻值串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出滑動(dòng)變阻器最大阻值；根據(jù)P=I²R求出燈泡的實(shí)際功率為0.75W時(shí)電路中的電流，利用歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出變阻器接入電路中的電阻．

解答 解：（1）閉合開關(guān)S₁、S₂，滑動(dòng)變阻器R₂的滑片在最左端時(shí)，燈泡與電阻R₁并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡正常發(fā)光，
所以，電源的電壓U=U_L=6V，故A正確；
通過R₁的電流：
I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過燈泡的電流：
I_L=I-I₁=1.1A-0.6A=0.5A，
燈泡的額定功率：
P_L=U_LI_L=6V×0.5A=3W，故B正確；
燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（2）當(dāng)閉合開關(guān)S₁、斷開S₂，滑動(dòng)變阻器R₂的滑片在最右端時(shí)，燈泡與R₂的最大阻值串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，
此時(shí)電路中的總電阻：
R=$\frac{U}{I′}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R₂=R-R_L=30Ω-12Ω=18Ω，故C錯(cuò)誤；
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由P=I²R可得，燈泡的實(shí)際功率為0.75W時(shí)電路中的電流：
I″=$\sqrt{\frac{{P}_{L}′}{{R}_{L}}}$=$\sqrt{\frac{0.75W}{12Ω}}$=0.25A，
電路中的總電阻：
R′=$\frac{U}{I″}$=$\frac{6V}{0.25A}$=24Ω，
變阻器接入電路中的電阻：
R₂′=R′-R_L=24Ω-12Ω=12Ω，故D正確．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時(shí)電路連接方式的判斷，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．