Question

如圖所示的電路中，電源兩端電壓U保持不變，小燈泡上標(biāo)有“12V、6W”，定值電阻為R₁，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R₂，忽略溫度對電阻的影響，閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最右端時(shí)，電壓表的示數(shù)為U₁，小燈泡的實(shí)際功率為其額定功率的1/4；將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端時(shí)，電壓表的示數(shù)為U₂，小燈泡正常發(fā)光，滑片在變阻器左、右兩端時(shí)電路消耗的總功率的變化量為ΔP，若U₁：U₂=3：2。則下列結(jié)果正確的是

A．R₁=48Ω          B．U₁=24V           C．U=36V            D．ΔP=6W

 

Answer 1

【答案】

D

【解析】

試題分析：閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最右端（即阻值最大處）時(shí)，等效電路圖如圖1所示：

閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端（即其連入電路中的電阻為0）時(shí)，等效電路圖如圖2所示：

①、∵U_額=12V，P_額=6W，

∴燈正常發(fā)光時(shí)的電阻為：在圖1狀態(tài)下，；

∴此時(shí)電路中的電流為：，

即I₁=0.25A；

∵在圖2狀態(tài)下，小燈泡正常發(fā)光，

∴此時(shí)電路中的電流為：

②在圖1狀態(tài)下，U₁=I₁（R₁+R₂）=0.25A×（R₁+R₂），

在圖1狀態(tài)下，U₂=I₂R₁=0.5A×R₁，

即，

解得：R₂=2R₁①。

②、在圖1狀態(tài)下，U=I₁（R₁+R₂+R_L）=0.25A×（R₁+R₂+24Ω）②，

在圖2狀態(tài)下，U=I₂（R₁+R_L）=0.5A×（R₁+24Ω）③，

①②③組成方程組，

解得：R₁=24Ω，R₂=48Ω，U=24V；

則電壓表的示數(shù)U₁為：U₁=I₁（R₁+R₂）=0.25A×（24Ω+48Ω）=18V。

③、∵I₁=0.25A，I₂=0.5A，U=24V，

∴滑片在變阻器左、右兩端時(shí)電路消耗的總功率的變化量為：△P=U△I=U（I₂-I₁）=24V×（0.5A-0.25A）=6W。

故A、B、C不符合題意，D符合題意。

故選D。

考點(diǎn)：此題考查了串、并聯(lián)電路的判斷，串聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用。

點(diǎn)評：在此題中考查了學(xué)生對串、并聯(lián)電路的判斷，串聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用。本題難點(diǎn)在于很多同學(xué)無法將三種狀態(tài)下的功率關(guān)系及電壓關(guān)系聯(lián)系在一起，故無法找到突破口。解答此類問題時(shí)，可將每一種情況中的已知量和未知量都找出來，仔細(xì)分析找出各情況中的關(guān)聯(lián)，即可求解。