Question

【題目】如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，電流表量程為0~0.6A。圖乙中A、B分別是小燈泡和電阻R1兩端的電壓隨電流變化關(guān)系圖象。只閉合開關(guān)S、S1，滑動(dòng)變阻器的滑片P移至a端時(shí)，電路中的電流為0.2A；滑動(dòng)變阻器的滑片移至b端時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光。只閉合開關(guān)S、S3，調(diào)節(jié)滑片P，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為10Ω時(shí)，小燈泡兩端的電壓恰好為2V。則（　　）

A.電源電壓為10V

B.小燈泡L的額定功率6W

C.只閉合開關(guān)S、S2，滑動(dòng)變阻器的滑片移至a端時(shí)，1.5min電流通過(guò)R1產(chǎn)生的熱量為64J

D.閉合開關(guān)S，改變其它開關(guān)的通斷及滑片的位置，電路消耗的最小功率可以達(dá)到1.2W

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．由于燈泡燈絲電阻受溫度影響，定值電阻阻值不發(fā)生變化，則小燈泡燈絲兩端的電壓隨電流變化關(guān)系圖象為曲線，定值電阻兩端的電壓隨電流變化關(guān)系圖象為過(guò)原點(diǎn)的直線，則由乙圖數(shù)據(jù)可求R1阻值為

已知閉合S、S3，調(diào)節(jié)滑片P，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為10Ω時(shí)，小燈泡兩端的電壓恰好為2V，此時(shí)電路為小燈泡與兩電阻串聯(lián)電路，由乙圖可知此時(shí)電路電流為0.2A，則電源電壓為

故A不符合題意；

B．當(dāng)閉合開關(guān)S、S1，滑動(dòng)變阻器的滑片移至b端時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入阻值為0Ω，此時(shí)電路為小燈泡的簡(jiǎn)單電路，小燈泡此時(shí)兩端電壓等于電源電壓為12V，對(duì)應(yīng)乙圖可知此時(shí)電流為0.5A，則額定功率為

故B符合題意；

C．只閉合開關(guān)S、S1，滑動(dòng)變阻器的滑片P移至a端時(shí)，電路中的電流為0.2A，此時(shí)電路為小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)電路，且滑動(dòng)變阻器接入阻值最大，由乙圖可知此時(shí)小燈泡兩端電壓為2V，電源電壓為12V，則由串聯(lián)分壓可知滑動(dòng)變阻器兩端電壓為10V，由歐姆定律可求滑動(dòng)變阻器最大阻值為

則當(dāng)閉合開關(guān)S、S2，滑動(dòng)變阻器的滑片移至a端時(shí)，電路為R1與R2串聯(lián)電路，由串聯(lián)分壓可求R1兩端電壓為

由于R1為純電阻，則1.5min電流通過(guò)R1產(chǎn)生的熱量為

故C符合題意；

D．由于電源電壓不變，則由可知，當(dāng)電路阻值最大時(shí)，電路總功率最小，則閉合開關(guān)S、S3，滑片滑到最大阻值處時(shí)電路電阻最大，功率最小，若最小功率為1.2W，則此時(shí)電路電流為

則此時(shí)電路總電阻為

則小燈泡此時(shí)電阻應(yīng)為

RL實(shí)=Rmax-R1-R2max=120Ω-40Ω-50Ω=30Ω

此時(shí)小燈泡分得電壓應(yīng)為

UL實(shí)=Imin RL實(shí)=0.1A×30Ω=3V

但由乙圖可知，當(dāng)小燈泡電流為0.1A時(shí)，小燈泡兩端電壓不足2V，前后沖突，故D不符合題意。

故選BC。