Question

9．一只小燈泡標(biāo)有“3.8V”字樣，額定功率模糊不清，某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路進(jìn)行測量，電源電壓恒為6V，電壓表、電流表使用的量程分別為0-3V、0-0.6A，滑動變阻器的規(guī)模為“10Ω  1A”，他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出電壓表、電流表示數(shù)的U-I圖象，如圖乙所示．則以下判斷正確的是（　�。�

• A． 小燈泡的額定功率為0.88W
• B． 滑片向左移時電壓表示數(shù)變大，小燈泡變亮
• C． 變阻器允許連入電路的最大阻約為8.82Ω
• D． 小燈泡正常發(fā)光2s內(nèi)，變阻器產(chǎn)生的電熱為3.04J

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，根據(jù)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)圖象讀出電路中的電流，根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率，根據(jù)Q=W=UIt求出2s內(nèi)變阻器產(chǎn)生的電熱；
（2）根據(jù)滑片的移動可知接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知接入電路中電流的變化，根據(jù)圖象可知燈泡兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知滑動變阻器兩端的電壓變化，根據(jù)P=UI可知燈泡實際功率的變化，再根據(jù)燈泡的亮暗取決于實際功率的大小判斷其亮暗的變化；
（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)圖象讀出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最大電阻．

解答 解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，燈泡兩端的電壓U_L=3.8V時滑動變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_L=6V-3.8V=2.2V，
由圖象可知，電路中的電流I=0.4A，
小燈泡的額定功率：
P_L=U_LI=3.8V×0.4A=1.52W，故A錯誤；
2s內(nèi)變阻器產(chǎn)生的電熱：
Q_R=W_R=U_RIt=2.2V×0.4A×2s=1.76J，故D錯誤；
（2）滑片向左移時，接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，電路中的電流變大，
由圖象可知，滑動變阻器兩端的電壓變小，燈泡兩端的電壓變大，燈泡的實際功率變大，
即電壓表的示數(shù)變小，小燈泡變亮，故B錯誤；
（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)最大U_R′=3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，
由圖象可知，電路中的電流I′=0.34A，
則滑動變阻器接入電路中的最大電阻：
R_大=$\frac{{U}_{R}′}{I′}$=$\frac{3V}{0.34A}$≈8.82Ω，故C正確．
故選C．

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)鍵是從圖象中讀出電壓和電流的對應(yīng)值．