Question

17．某同學設(shè)計了如圖所示的雙向開關(guān)電路，電源電壓保持不變，燈L_l標有“6V 3W”字樣，燈L₂標有“9V 9W”字樣，滑動變阻器R_P標有“24Ω 1A”字樣．當開關(guān)撥至1位置且滑片滑到B端時，燈L₁恰好正常發(fā)光．下列說法正確的是（不計燈絲電阻隨溫度的變化）（　�。�

• A． 電源電壓為15V
• B． L₂正常發(fā)光時，電路中的電流為1A
• C． 要使L₂正常發(fā)光，滑動變阻器消耗的電功率應為9W
• D． 當燈L₁、L₂分別正常發(fā)光時，兩次電路的總功率之比為2：1

Answer 1

分析 （1）當開關(guān)撥至1位置且滑片滑到B端時，燈泡L₁與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和P=UI求出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出燈泡L₁的電阻，再根據(jù)歐姆定律和電阻的串聯(lián)求出電源的電壓，利用P=UI求出電路中的總功率；
（2）L₂正常發(fā)光時，燈泡L₂和滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)P=UI求出此時電路中的電流，利用串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)P=UI求出滑動變阻器的電功率和電路的總功率，進一步求出當燈L₁、L₂分別正常發(fā)光時，兩次電路的總功率之比．

解答 解：（1）當開關(guān)撥至1位置且滑片滑到B端時，燈泡L₁和滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈L₁恰好正常發(fā)光，
所以，由P=UI可得，電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈L₁的電阻：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電源的電壓：
U=I（R₁+R_P）=0.5A×（12Ω+24Ω）=18V，故A不正確；
電路消耗的電功率：
P=UI=18V×0.5A=9W；
（2）L₂正常發(fā)光時，燈泡L₂和滑動變阻器串聯(lián)，此時電路中的電流：
I′=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{9W}{9V}$=1A，故B正確；
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U₂=18V-9V=9V，
滑動變阻器消耗的電功率應：
P_滑=U_滑I′=9V×1A=9W，故C正確；
電路的總功率：
P′=UI′=18V×1A=18W，
所以當燈L₁、L₂分別正常發(fā)光時，兩次電路的總功率之比為：
P：P′=9W：18W=1：2，故D不正確．
故選BC．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活運用，關(guān)鍵是知道燈泡正常工作時的電壓和額定電壓相等．