Question

【題目】如圖甲所示電路中，電源電壓6V不變，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V，小燈泡參數“?V ?W” 模糊不清。第一次只閉合開關 S、S1，滑片P從a端移到b端；第二次只閉合開關S、S2，保證電路中所有元件都安全的前提下，最大范圍內移動滑片P。圖乙是這兩次實驗過程繪制的電壓表與電流表示數的關系圖像。下列判斷正確的是

①定值電阻R0的阻值為20Ω

②小燈泡的參數為“4.5V 2.25W”

③只閉合開關S、S2，為保證電路安全，滑動變阻器的阻值范圍為3～45Ω

④只閉合開關S、S2，電路的總功率最大時，燈與滑動變阻器的功率之比為3：1

A. ②④B. ②③C. ①②④D. ③④

Answer 1

【答案】A

【解析】

第一次只閉合開關S、S1，變阻器R與電阻R0串聯，電壓表測變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；

第二次只閉合開關S、S2，變阻器R與燈泡L串聯，電壓表測變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；

圖乙是這兩次實驗過程繪制的電壓表與電流表示數的關系圖象，即滑動變阻器的U-I圖象，第一次只閉合開關S、S1，滑片P從a端移到b端，當滑片移到b端時，變阻器接入的阻值為0，其分得的電壓為0（即電壓表示數為0），所以圖乙中直線為滑動變阻器與R0串聯時的圖象，曲線為滑動變阻器與燈泡串聯時的圖象；

①只閉合開關S、S1，滑片P從a端移到b端，電路中只有R0，此時電路中電流最大為：I大=0.6A，由歐姆定律，則定值電阻R0的阻值：R0==10Ω；故①錯誤；

②圖乙中曲線為滑動變阻器與燈泡串聯時的圖象，由圖象可知，當電壓表示數最小為1.5V時，燈泡正常發(fā)光，則燈泡的額定電壓：U額=U-UV小=6V-1.5V=4.5V；此時電路中的電流I額=0.5A，則小燈泡的額定功率：P額=U額I額=4.5V×0.5A=2.25W；故小燈泡的參數為“4.5V 2.25W”，故②正確；

③因保證電路中所有元件都安全的前提下，最大范圍內移動滑片P，由圖乙可知，當電壓表示數最大為5V時，變阻器連入電路中的電阻最大，此時的電流為I滑=0.25A，由歐姆定律可得，變阻器連入電路的最大電阻：R滑大==20Ω；故③錯誤；

④只閉合開關S、S2，變阻器R與燈泡L串聯，電路的總功率最大時，電流最大為0.5A，此時電壓表示數U1=1.5V；此時燈泡兩端電壓UL=U-U1=6V-1.5V=4.5V；則燈與變阻器的功率之比為PL：P1=ULI：U1I=UL：U1=4.5V：1.5V=3：1，故④正確。