Question

5．如圖甲所示，電源電壓不變，R₁=15Ω，滑動變阻器R₂標(biāo)有“5Ω  1A”字樣．當(dāng)R₂的滑片P在b端且只閉合開關(guān)S、S₁時，電流表的示數(shù)為0.3A當(dāng)R₂的滑片P在a端且同時閉合S、S₁、S₂時，燈泡正常發(fā)光當(dāng)R₂的滑片P在b端且只閉合開關(guān)S、S₂時，電壓表的示數(shù)為3V，如圖乙是燈泡的電流-電壓圖象，下列說法正確的是（　�。�

• A． 電源電壓3V
• B． 當(dāng)R₂的滑片P在b端且只閉合開關(guān)S、S₂時，燈泡的功率為1.8W
• C． 燈泡正常發(fā)光時，燈絲電阻是5Ω
• D． 只閉合開關(guān)S、S₁時，電壓表的示數(shù)變化范圍：1.5V～6V

Answer 1

分析 （1）當(dāng)滑片P在b端且只閉合開關(guān)S、S₁時，R₁與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）當(dāng)滑片P在a端且同時閉合S、S₁、S₂時，R₁與燈泡L并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和燈泡正常發(fā)光時的電壓等于額定電壓可知燈泡的額定電壓，根據(jù)圖象讀出通過燈泡的電流，利用歐姆定律求出燈泡的電阻，利用P=UI求出燈泡的功率；
（3）當(dāng)滑片P在b端且只閉合開關(guān)S、S₁時，R₁與R₂的最大阻值串聯(lián)，電壓表測電源兩端的電壓．

解答 解：A、當(dāng)滑片P在b端且只閉合開關(guān)S、S₁時，R₁與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，電流表測電路中的電流，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=I（R₁+R₂）=0.3A×（15Ω+5Ω）=6V，故A錯誤；
B、當(dāng)R₂的滑片P在b端且只閉合開關(guān)S、S₂時，燈泡與R₂串聯(lián)，
由圖象乙可得，I′=0.6A，U_L=3V，U₂=3V，U=U_L+U₂，符合題意，
由歐姆定律，I=$\frac{U}{R}$可得，小燈泡的電阻，R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{3V}{0.6A}$=5Ω
故燈泡的功率為：PL=I′²R^L=（0.6A）²×5Ω=1.8W，故B正確；
C、當(dāng)R₂的滑片P在a端且同時閉合S、S₁、S₂時，R₁與小燈泡并聯(lián)，此時小燈泡正常發(fā)光，
U=U_L額=6V，由圖乙可知，此時燈泡的電流為0.8A，
燈泡正常發(fā)光時，燈絲電阻：R_L′=$\frac{{U}_{L額}}{{I}_{L額}}$=$\frac{6V}{0.8A}$=7.5Ω，故C錯誤；
D、只閉合開關(guān)S、S₁時，電壓表通過燈泡L并聯(lián)在電源兩端，電壓表的示數(shù)不變，等于電源電壓，故D錯誤．
故選B．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和并聯(lián)電路的特點以及歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時電路連接方式的辨別和圖象中讀出電流與電壓的對應(yīng)值．