Question

17．如圖甲所示，兩個電壓表的量程都是0～15V，電流表的量程是0～0.6A，小燈泡兩端的電壓不許超過額定電壓，滑動變阻器允許通過的最大電流為1A．閉合開關(guān)，為了保證所有元件都安全，滑動變阻器的滑片只能在阻值最大端和a點間滑動，當(dāng)滑片在這兩點間滑動時，得到了圖乙所示的兩個電壓表的示數(shù)與電路中電流關(guān)系的圖象AB和BC，下列說法正確的是（　　）

• A． 電源電壓為12V
• B． 電源電壓為6V
• C． 小燈泡正常發(fā)光時的電阻為12Ω
• D． 當(dāng)某電壓表的示數(shù)為3V時，燈泡的實際功率為0.75W

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表V₁測燈泡兩端的電壓，電壓表V₂測變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）當(dāng)滑片位于a點時，滑動變阻器接入電路中的電阻最小，電路中的電流最大，由小燈泡兩端的電壓不許超過額定電壓可知，此時燈泡正常發(fā)光，根據(jù)圖象讀出電路的最大電流和燈泡、滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電源的電壓，根據(jù)歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時的電阻，利用P=UI求出電路的最大功率；
（2）因小燈泡兩端的電壓不許超過額定電壓，所以電壓表的示數(shù)為3V時，只能是V₁的示數(shù)為3V，根據(jù)圖象讀出電路中的電流，利用P=UI求出此時燈泡的實際功率；

解答 解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表V₁測燈泡兩端的電壓，電壓表V₂測變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）當(dāng)滑片位于a點時，電路中的電流最大，此時燈泡正常發(fā)光，
由圖乙可知，電路中的電流I=0.5A，燈泡兩端的電壓U_L=6V，變阻器兩端的電壓U_滑=6V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=U_L+U_滑=6V+6V=12V，故A正確、B錯；
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡正常發(fā)光時的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，故C正確；
電路的最大功率：
P_大=UI=12V×0.5A=6W；
（2）因小燈泡兩端的電壓不許超過額定電壓，
所以電壓表的示數(shù)為3V時，只能是V₁的示數(shù)為3V，
由圖乙可知，電路中的電流I′=0.4A，
此時燈泡的實際功率：
P′=U_L′I′=3V×0.4A=1.2W，故D錯誤；
故選：AC．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)題意判斷出燈泡正常發(fā)光時電路中的電流和兩電壓表示數(shù)的對應(yīng)關(guān)系．