Question

3．某興趣小組設計了如圖甲所示的電路進行實驗探究，電源電壓可調節(jié)，小燈泡L標有“6V　1.2W”字樣，R為定值電阻．小組根據記錄的電流表和電壓表的示數變化，描繪出如圖所示的I-U關系圖．下列說法正確的是（　　）
①小燈正常工作時的電流為0.2A；
②定值電阻的阻值為20Ω；
③若電源電壓為2V，1分鐘內定值電阻產生的熱量為12J；
④若電源電壓為3V，小燈泡的功率為0.9W．

• A． 只有①②③正確
• B． 只有②③④正確
• C． 只有①③④正確
• D． 只有①②③④正確

Answer 1

分析 （1）根據小燈泡L標有“6V1.2W”字樣，由P=UI求小燈正常工作時的電流；
分析電路的連接，由圖乙可知，當電源電壓為6V時，燈正常發(fā)光，根據并聯電路的規(guī)律，可得出通過R的電流，根據歐姆定律可求定值電阻的阻值；
（2）根據Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求電源電壓為2V，1分鐘內定值電阻產生的熱量；
由圖乙知可知若電源電壓為3V通過燈的實際電流，根據P=UI求小燈泡的實際功率．

解答 解：（1）小燈泡L標有“6V　1.2W”字樣，表示燈的額定電壓為6V，額定功率為1.2W，根據P=UI，小燈正常工作時的電流為：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.2W}{6V}$=0.2A，
故①正確；
原電路中，R與燈并聯，電壓表測電源電壓，電流表測并聯電路的電流；當電源電壓為6V時，燈正常發(fā)光，通過的電流為I_L=0.2A，由圖乙知，電流表示數即總電流為I=0.5A，根據并聯電路電流的規(guī)律，通過R的電流：
I_R=I-I_L=0.5A-0.2A=0.3A，根據歐姆定律，定值電阻的阻值為：
R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，
故②正確；
（2）若電源電壓為2V，1分鐘內定值電阻產生的熱量為：
Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=$\frac{（2V）^{2}}{20Ω}$×1×60s=12J，
故③正確；
若電源電壓為3V，由圖乙知，通過燈的實際電流為0.45A，小燈泡的實際功率為：
P′_L=U′×I′=3V×0.45A=1.35W，
故④錯誤．
故選A．

點評 本題考查并聯電路的規(guī)律和歐姆定律及電功率、電熱公式的運用，關鍵是明確燈的電阻是變化的，則圖中獲取有效信息．