Question

【題目】如圖甲所示電路，小燈泡額定電壓為5V，滑動(dòng)變阻器R1、R2允許通過(guò)的最大電流均為1A，電流表量程為0～0.6A，電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S、S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，R1的滑片從最右端滑到最左端后，保持R1的滑片不動(dòng)；再閉合開(kāi)關(guān)S、S2，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，在保證所有元件安全的情況下，將R2的滑片從最右端向左進(jìn)行最大范圍移動(dòng)。圖乙中是兩次移動(dòng)滑片的過(guò)程中電流表和電壓表的示數(shù)關(guān)系圖象。下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.電源電壓為9V

B.小燈泡的額定功率為2.5W

C.滑動(dòng)變阻器R1和R2的最大阻值相等

D.整個(gè)過(guò)程中小燈泡工作時(shí)消耗的最小功率是0.6W

Answer 1

【答案】BD

【解析】

AB．閉合開(kāi)關(guān)S、S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，燈泡與滑動(dòng)變阻器R1串聯(lián)，由于電壓表接在滑片上，所以變阻器R1始終以最大阻值連入電路，則R1的滑片從最右端滑到最左端過(guò)程中，電路中總電阻不變，通過(guò)的電流不變，由圖知此時(shí)電路中電流I＝0.5A，當(dāng)變阻器R1的滑片移動(dòng)到最左端時(shí)，電壓表測(cè)整個(gè)變阻器R1的電壓，且此時(shí)電壓表的示數(shù)最大，由圖知此時(shí)R1的電壓為6V，由歐姆定律可得變阻器R1的最大阻值：

；

閉合開(kāi)關(guān)S、S2，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電壓表測(cè)量R2兩端的電壓，在保證所有元件安全的情況下，將R2的滑片從最右端向左進(jìn)行最大范圍移動(dòng)；

燈與變阻器R2、電流表串聯(lián)，通過(guò)的電流相等，由圖象可知最大電流為0.5A，而0.5A＜0.6A＜1A，故可知燈的額定電流為0.5A；

已知小燈泡額定電壓為5V，則小燈泡的額定功率：'

PL＝U額I額＝5V×0.5A＝2.5W

故B正確；

由圖象可知，電壓表示數(shù)為6V，即變阻器R2的電壓為6V，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，則由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電源電壓：

U＝UL+U2＝5V+6V＝11V，

故A錯(cuò)誤；

C．燈泡與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)時(shí)，滑片在最右端時(shí)，變阻器R2接入的阻值最大，其分得的電壓最大，電流最小，由圖象可知變阻器R2的最大電壓為9V，最小電流為0.3A，則根據(jù)歐姆定律可得變阻器R2的最大阻值：

，

而R1的最大阻值為12Ω，故R2＞R1，

故C錯(cuò)誤；

D．通過(guò)燈的電流最小時(shí)，消耗的功率最小，由圖象可知此時(shí)最小電流為0.3A，變阻器的電壓為9V，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，則此時(shí)燈的電壓為：

UL小＝U﹣U2大＝11V﹣9V＝2V，

則小燈泡消耗的最小功率：

PL小＝UL小I小＝2V×0.3A＝0.6W，

故D正確。