Question

【題目】如圖所示，電源電壓保持4.5V不變。小燈泡L標(biāo)有“3V 0.9W”，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“50Ω 1A”，電流表的量程為0～0.6A，電壓表V1的量程為0～3V。閉合開關(guān)S，下列說法不正確的是

A. P由中點(diǎn)向B端移動(dòng)時(shí)，電壓表V1的示數(shù)與電流表A的示數(shù)的比值變大

B. P由中點(diǎn)向B端移動(dòng)時(shí)，電壓表V2的示數(shù)與電流表A的示數(shù)的乘積一定變小

C. 電路的最小功率一定為0.675 W

D. 燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.3A

Answer 1

【答案】C

【解析】

由電路圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表V1測滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電壓表V2測L兩端的電壓，電流表測電路中的電流。
（1）當(dāng)P由中點(diǎn)向B端移動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知燈泡兩端的電壓變化，然后判斷電壓表V2的示數(shù)與電流表A的示數(shù)的乘積變化；根據(jù)歐姆定律結(jié)合變阻器接入電路中的電阻判斷電壓表V1的示數(shù)與電流表A的示數(shù)的比值變化；
（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流；
（3）根據(jù)歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，假設(shè)燈泡的電阻不變時(shí)，當(dāng)電壓表V1的示數(shù)最大時(shí)，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)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流，利用P=UI求出電路消耗的最小功率，然后根據(jù)燈泡的電阻隨溫度的升高而變小、溫度的降低而增大得出答案。

燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表V1測滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電壓表V2測L兩端的電壓，電流表測電路中的電流；

（1）當(dāng)P由中點(diǎn)向B端移動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大，由可知電路中的電流變小，由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，變阻器分得的電壓變大，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知燈泡分得的電壓變小，則電壓表V2的示數(shù)與電流表A的示數(shù)的乘積一定變小，故B正確，不符合題意；

由可知，電壓表V1的示數(shù)與電流表A的示數(shù)的比值等于滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，則其比值變大，故A正確，不符合題意；

（2）由P=UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，故D正確；

（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，假設(shè)燈泡的電阻不變時(shí)，當(dāng)電壓表V1的示數(shù)達(dá)到U滑=3V時(shí)，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，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，此時(shí)燈泡兩端的電壓UL′=U-U滑=4.5V-3V=1.5V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以電路中的電流，電路的最小電功率P=UI=4.5V×0.15A=0.675W，而實(shí)際上，燈泡兩端的電壓變小時(shí)，實(shí)際功率變小，溫度變低，燈泡的電阻變大，電路中的總電阻變大，電路的總功率變小，即小于0.675W，故C錯(cuò)誤，符合題意。

故選C。