Question

【題目】現(xiàn)有電源、開關(guān)、電流表、電壓表、燈泡、滑動變阻器各一個，其中燈泡的U﹣I圖象如圖所示．將這些元件用導(dǎo)線連成電路后，閉合開關(guān)，滑動變阻器的滑片從最左端向右滑動的過程中，電壓表的示數(shù)從5V開始減小，電流表的示數(shù)從0.3A開始增大．下列結(jié)論正確的是（ ）

A. 電源的電壓為5V

B. 小燈泡的最大功率為0.3W

C. 整個電路的最小功率是1.8 W

D. 滑動變阻器的最大阻值為20Ω

Answer 1

【答案】C

【解析】試題分析：（1）由題意可知，將滑動變阻器的滑片從最左端向右滑動的過程中，電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大，則電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，否則兩電表示數(shù)應(yīng)同時增大或同時減小．

（2）當(dāng)電壓表的示數(shù)為5V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，電路的總功率最小，根據(jù)圖象讀出電路中的電流為0.3A時燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電源的電壓，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值，根據(jù)P=UI求出整個電路的最小功率；

（3）當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最小時，燈泡兩端的電壓和電源的電壓相等，根據(jù)圖象讀出通過的電流，根據(jù)P=UI求出燈泡的最大功率．

解：（1）根據(jù)題意可知，滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流，如下圖所示：

（2）當(dāng)電壓表的示數(shù)為5V時，電路中的電流為0.3A，由圖象得出此時燈泡兩端的電壓UL=1V，

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滑+UL=5V+1V=6V，故A不正確；

由I=可得，滑動變阻器的最大阻值：

R滑==≈16.7Ω，故D不正確；

整個電路的最小功率：

Pmin=UI=6V×0.3A=1.8W，故C正確；

（3）當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最小時，燈泡兩端的電壓和電源的電壓相等，

由圖象可知通過燈泡的電流I′=0.5A，則小燈泡的最大功率：

PLmax=UI′=6V×0.5A=3W，故B不正確．

故選C．