Question

17．小燈泡L的額定電壓為3V，它的I-U圖象如圖甲所示，把小燈泡接入如圖乙所示的電路中，先將滑動變阻器的滑片P移至B端，閉合開關S，電壓表示數為1.5V； 再將滑片P向左移動直到電壓表示數為3V．已知電源電壓恒定，滑動變阻器的銘牌標有“10Ω 2A”．下列說法中錯誤的是（　�。�

• A． 電源電壓為4.5V
• B． 小燈泡的額定功率為1.5W
• C． 小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器接入電路的阻值為3Ω
• D． 小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器消耗的電功率為2.5W

Answer 1

分析 （1）當滑動變阻器的滑片P移至B端時，滑動變阻器的最大阻值和燈泡串聯(lián)，根據圖象讀出電路中的電流，根據歐姆定律求出滑動變阻器兩端的電壓，根據串聯(lián)電路的電壓特點求出電源的電壓
（2）燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，由圖象可知電壓表的示數為3V時對應的電流，根據P=UI求出燈泡的額定功率，根據串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值，利用P=UI求出此時滑動變阻器消耗的電功率

解答 解：A、當滑動變阻器的滑片P移至B端時，滑動變阻器的最大阻值和燈泡串聯(lián)，由圖象可知，當電壓表示數為1.5V時，電路中的電流I=0.3A，
由$I=\frac{U}{R}$可得，滑動變阻器兩端的電壓：${U}_{滑}^{\;}=I{R}_{滑}^{\;}=0.3A×10Ω=3V$
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓：$U={U}_{L}^{\;}+{U}_{滑}^{\;}=1.5V+3V=4.5V$，故A正確；
B、由圖象可知，燈泡兩端的電壓為3V時，電路中的電流I′=0.5A，因額定電壓下燈泡正常發(fā)光，所以燈泡的額定功率：
${P}_{L額}^{\;}={U}_{L額}^{\;}•I′=3V×0.5A=1.5W$，故B正確；
C、此時滑動變阻器兩端的電壓：
${U}_{滑}^{′}=U-{U}_{L額}^{\;}=4.5V-3V=1.5V$
滑動變阻器接入電路中的電阻：
${R}_{滑}^{′}=\frac{{U}_{滑}^{′}}{I′}=\frac{1.5V}{0.5A}=3Ω$，故C正確；
D、滑動變阻器消耗的電功率：${P}_{滑}^{′}={U}_{滑}^{′}I′=1.5V×0.5A=0.75W$，故D錯誤；
本題選錯誤的，故選：D

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是根據圖象得出電壓對應的電流，要注意額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等．