Question

14．如圖所示，電源電壓恒為4.5V，燈泡L標(biāo)有“3V  0.9W”字樣，在不損害電路元件的情況下，下列判斷正確的是（　　）

• A． 該電路的最大功率是4.05W
• B． 滑動(dòng)變阻器的阻值可以調(diào)到零
• C． 滑片向左移動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)變大
• D． 滑片向右移動(dòng)時(shí)，燈泡消耗的功率變小

Answer 1

分析 （1）從圖中可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，為了不損壞電路元件，根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)，應(yīng)該選取通過燈泡L與通過滑動(dòng)變阻器額定電流相比較，得出電路中的最大電流，根據(jù)P=UI即可求出電路中的最大功率；
（2）此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，可利用公式R_總=$\frac{{U}_{總}}{I}$計(jì)算總電阻，再利用公式R_L=$\frac{{U}^{2}}{P}$計(jì)算燈泡的電阻，最后利用公式R_小=R_總-R_L計(jì)算滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值；
（3）滑片向左移動(dòng)時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變化；
（4）滑片向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大，電路中的電流變小，根據(jù)P=I²R_L可知燈泡功率的變化．

解答 解：由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓．
A、燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為3V，功率為0.9W，
由P=UI得
電路最大電流為I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.9W}{3V}$=0.3A．
因?yàn)榇��?lián)電路中各處的電流相等，
所以電路中的最大電流I_max=0.3A，
電路的最大電功率：
P_max=UI_max=4.5V×0.3A=1.35W，故A錯(cuò)誤；
B、電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和可知：
電壓表的示數(shù)U_滑=U-U_L=4.5V-3V=1.5V，
所以，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻不能為零；故B錯(cuò)誤；
C、滑片向左移動(dòng)時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小，根據(jù)串聯(lián)電路電阻越大分得電壓越大的特點(diǎn)可知：滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小；即電壓表的示數(shù)變小，故C錯(cuò)誤；
D、滑片向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大，電路中的電流變小，根據(jù)P=I²R_L可知燈泡功率的變小，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)燈泡的額定電流確定電路中的最大電流和根據(jù)電壓表的最大示數(shù)確定電路中的最小電流，并且要知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．