Question

【題目】如圖甲所示，L上標(biāo)有“6V　3W”字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V，變阻器R的最大電阻為100Ω．只閉合開關(guān)S1，滑片置于a點(diǎn)時(shí)，變阻器連入電路中的電阻為Ra，電流表示數(shù)為Ia；只閉合開關(guān)S2，移動(dòng)滑片P，變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關(guān)系如圖乙所示，當(dāng)滑片P置于b點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)Ub=8V，電流表示數(shù)為Ib．已知Ra：R0=12：5，Ia：Ib=3：5（設(shè)燈絲電阻不隨溫度變化）．則下列選項(xiàng)正確的是（　�。�

A. Ib=0.5 A

B. 只閉合S1時(shí)，電源電壓U與I、R的關(guān)系式是U=0.5A×（Ra+12Ω）

C. 電源電壓U=9 V

D. 只閉合開關(guān)S1時(shí)，在電表的示數(shù)不超過量程，燈泡兩端的電壓不超過額定電壓的情況下，電路消耗的功率范圍為4.5～9 W

Answer 1

【答案】AD

【解析】

只閉合開關(guān)S1，滑片置于a點(diǎn)時(shí)，等效電路如圖甲所示；只閉合S2，滑片P置于b點(diǎn)時(shí)，等效電路如圖乙所示：

（1）由P＝可得，燈泡電阻：RL＝＝12Ω，當(dāng)只閉合S2，滑片P置于b點(diǎn)時(shí)，R與R0串聯(lián)，Ub＝8V，由題圖可知電阻Rb＝16Ω，則電流：Ib＝＝0.5A，故A正確；（2）因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電源的電壓：U＝Ib（Rb+R0）＝0.5A×（16Ω+R0）------------①,只閉合S1，滑片置于a點(diǎn)時(shí)，Ra與L串聯(lián)，因Ia：Ib＝3：5，所以，Ia＝Ib＝×0.5A＝0.3A，則電源的電壓：U＝Ia（Ra+RL）＝0.3A×（Ra+12Ω）-----------②,由①②式和Ra：R0＝12：5可得：R0＝20Ω，電源的電壓U＝Ib（Rb+R0）＝0.5A×（16Ω+20Ω）＝18V，故BC錯(cuò)誤；（3）只閉合開關(guān)S1時(shí)，燈泡正常發(fā)光，電路的總功率最大，則電路中的最大電流：I大＝＝0.5A，電路的最大總功率：P大＝UI大＝18V×0.5A＝9W，當(dāng)電壓表的示數(shù)UR＝15V時(shí)，電路中的電流最小，電路的總功率最小，此時(shí)電路中的電流：I小＝＝0.25A，電路的最小總功率：P小＝UI小＝18V×0.25A＝4.5W，所以，電路消耗的功率范圍為4.5～9W，故D正確．故選AD．