Question

10．如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為12V，閉合開關(guān)S后，滑片P從最右端滑到最左端的過(guò)程中，小燈泡的I-U關(guān)系圖象如圖乙所示，下列說(shuō)法中正確的是（　　）

• A． 電源電壓為15V
• B． 滑動(dòng)變阻器的最大阻值為12Ω
• C． 小燈泡的額定功率為12W
• D． 該電路總功率變化范圍為12W～24W

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)燈泡兩端的電壓和額定電壓相等也是電源的電壓，根據(jù)P=UI求出燈泡的電功率即為額定功率，也是電路的最大總功率；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)電路中的電流最小，由圖可知電表的示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值，利用P=UI求出電路的最小總功率，然后得出該電路總功率變化范圍．

解答 解：（1）由電路圖可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，
由圖象可知，電源的電壓U=U_L=12V，電路中的電流I=2A，
則燈泡的額定功率：
P_L=U_LI=12V×2A=24W，
即電路的最大總功率為24W，故AC錯(cuò)誤；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)電路中的電流最小，
由圖象可知，燈泡兩端的電壓U_L′=3V，電路中的電流I′=1A，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_L′=12V-3V=9V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I′}$=$\frac{9V}{1A}$=9Ω，故B錯(cuò)誤；
電路的最小總功率：
P_小=UI′=12V×1A=12W，
所以，該電路總功率變化范圍為12W～24W，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)圖象讀出電表對(duì)應(yīng)的示數(shù)．