Question

一小燈泡額定電壓為2.5V，小燈泡電流隨電壓變化的曲線如圖甲所示，將它連入如圖乙所示電路中，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“50Ω 1A”，電源電壓為6V且保持不變．則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）

A．小燈泡的額定功率是0.5W
B．剛閉合開關(guān)時(shí)電路的總功率最小，最小功率為0.72W
C．為使小燈泡正常發(fā)光，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻力17.5歐
D．當(dāng)電流表的示數(shù)為0.15A時(shí)，電路lmin內(nèi)消耗的電能54J

Answer 1

【答案】分析：（1）額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，由圖象讀出額定電流，利用P=UI求出額定功率；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻；
（2）剛閉合開關(guān)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律找出符合題意的電流，利用P=UI求出電路的最小總功率；
（3）根據(jù)P=UI求出當(dāng)電流表的示數(shù)為0.15A時(shí)電路lmin內(nèi)消耗的電能．
解答：解：（1）燈泡兩端的電壓為2.5V時(shí)的功率和額定功率相等，
由圖象可知，此時(shí)通過(guò)燈泡的電流I_L=0.2A，
燈泡的額定功率：
P_L=U_LI_L=2.5V×0.2A=0.5W，故A正確，不符合題意；
∵串聯(lián)電路中的總電阻等于各分電阻之和，
∴滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：
R====17.5Ω，故C正確，不符合題意；
（2）剛閉合開關(guān)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，
根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得：
U=I_minR_滑+U_L′，即6V=I_min×50Ω+U_L′
由圖象可知，I_min=0.1A時(shí)符合，
電路的最小電功率：
P_min=UI_min=6V×0.1A=0.6W，故B不正確，符合題意；
（3）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.15A時(shí)，電路1min內(nèi)消耗的電能：
W=UI′t=6V×0.15A×60s=54J，故D正確，不符合題意．
故選B．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是從圖象中得出相關(guān)的信息，難點(diǎn)是根據(jù)圖象讀出滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻最大時(shí)通過(guò)燈泡的電流．