Question

【題目】如圖所示，電源電壓保持不變，電阻R1為24Ω，小燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣．閉合S，斷開(kāi)S1、S2 ， 滑動(dòng)變阻器滑片P移至最右端時(shí)，小燈泡L恰好正常發(fā)光．閉合S、S1、S2 ， 滑動(dòng)變阻器滑片P移至最左端時(shí)，電路消耗的電功率為3W．忽略小燈泡電阻隨溫度的變化，則下列計(jì)算正確的是（ ）
A.電源電壓為12V
B.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為12Ω
C.閉合S，斷開(kāi)S1、S2 ， 滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為0.72W時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A或0.3A
D.閉合S、S1 ， 斷開(kāi)S2 ， 滑動(dòng)變阻器滑片P移至最右端時(shí)，電路消耗的總功率為1W

Answer 1

【答案】C
【解析】解： A、閉合S，斷開(kāi)S1、S2 ， 滑動(dòng)變阻器滑片P移至最右端時(shí)，小燈泡L恰好正常發(fā)光，即此時(shí)電流從電源正極出發(fā)，經(jīng)過(guò)小燈泡、電流表、開(kāi)關(guān)S回到負(fù)極，所以這是小燈泡的基本電路，即此時(shí)電源電壓就是小燈泡的額定電壓，即為6V，故A錯(cuò)誤；
B、閉合S、S1、S2 ， 滑片P移至最左端時(shí)，電路有兩條路徑，即并聯(lián)，一條是經(jīng)R1、S1、回到負(fù)極；另一條是經(jīng)S2、電流表、R回到負(fù)極，即小燈泡發(fā)生短路，所以R1與R并聯(lián)；
電路消耗的總功率為3W，據(jù)P總=U總I總得：I總= = =0.5A；
由于通過(guò)R1的電流是：I1= = =0.25A；
故根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和可知：
通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流是：I滑=I﹣I1=0.5A﹣0.25A=0.25A；
由I= 可知滑動(dòng)變阻器的最大電阻是：
R= = =24Ω，故B錯(cuò)誤；（3）由P= 可知：RL= = =12Ω；
閉合S，斷開(kāi)S1、S2 ， 移動(dòng)滑片P，使滑動(dòng)變阻器的電功率為0.72W時(shí)，電流只有一條路徑，即經(jīng)過(guò)燈泡、電流表、變阻器、S回到負(fù)極，故假設(shè)此時(shí)變阻器接入電路的電阻是R′，此時(shí)電流表的示數(shù)為I，
即此時(shí)該電路的電流為：I= = ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
此時(shí)變阻器的功率P=I2R′=0.72W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
故聯(lián)立上面兩個(gè)式子可得：
I=0.2A或0.3A，
因?yàn)镮最小= = =0.17A，所以I=0.2或0.3A都可能，即電流表示數(shù)為0.2A或0.3A，故C正確；
D、閉合S、S1 ， 斷開(kāi)S2 ， 滑動(dòng)變阻器滑片P移至最右端時(shí)，R1發(fā)生短路；只有燈泡L連入電路，由于U額=U=6V，則總功率P總=P額=3W，故D錯(cuò)誤．
故選C．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對(duì)電功率的計(jì)算公式的理解，了解計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．