Question

16．如圖所示，一個標有“6V 3.6W”字樣的小燈泡L和最大阻值為50Ω的滑動變阻器R串聯(lián)后接在電壓U恒為6V的電路中．設燈泡電阻不變，當滑片從b滑向a的過程中下列判斷正確的是（　　）

• A． 燈泡越來越亮
• B． 電路消耗的總功率先增大后減小
• C． 變阻器R消耗的功率先增大后減小
• D． 一定存在某一位置燈L和電阻R的電功率相等
• E． 移動滑片R電路中總功率最小值為0.6W
• F． 無論怎樣移動滑片R電路中總功率不會超過2W

Answer 1

分析 （1）當滑片P由b滑向a的過程中，滑動變阻器接入電路中的阻值減小，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化，根據(jù)P=I²R可知，燈泡電功率的變化；
（2）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析電路消耗的總功率變化情況；
（3）（4）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，先計算燈泡電阻，根據(jù)串聯(lián)電路特點和歐姆定律，由P=I²R分析變阻器R消耗的功率變化情況及燈與R的電功率關系；
（5）（6）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，當電路中電阻最大時總功率最小；當電路中電阻最小時總功率最大．

解答 解：
A、由圖燈與R串聯(lián)，當滑片從b滑向a的過程中，滑動變阻器接入電路中的阻值減小，電路總電阻減小，電源電壓恒定，所以電路中電流增大，由P=I²R可知，燈泡電功率變大，燈泡電功率變大，即燈泡越來越亮，故A正確；
B、電源電壓恒定，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，電路總電阻變小，所以總功率越來越大，故B錯誤；
CD、由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，燈泡電阻R_L=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（{6V）}^{2}}{3.6W}$=10Ω，
串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得變阻器R消耗的功率：
P=I²R=（$\frac{U}{{R}_{L}+R}$）²R=$\frac{{U}^{2}R}{（{R}_{L}-R）^{2}+4{R}_{L}R}$
由此當R_L=R=10Ω時，滑動變阻器功率最大，所以變阻器R消耗的功率先增大后減小，并且此時兩者功率相等，CD正確；
E、由題電源恒定，當電路中電阻最大時，電路消耗功率最小，即：
P_最小=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{L}+{R}_{最大}}$=$\frac{（6V）^{2}}{10Ω+50Ω}$=0.6W，故E正確；
F、由題電源恒定，當電路中電阻最小時，電路消耗功率最大，即：
P_最大=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{（{6V）}^{2}}{10Ω}$=3.6W．故F錯誤．
故答案為：ACDE．

點評 本題考查了串聯(lián)電路特點、歐姆定律和電功率的計算，關鍵是靈活運用電功率的公式的靈活運用，有一定難度．