Question

【題目】如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變。小燈泡L標(biāo)有“4V，1.6W”字樣，忽略溫度對(duì)燈泡電阻的影響，滑動(dòng)變阻器R1標(biāo)有“50Ω，1A”，電阻R2阻值為20Ω。電壓表的量程為0-3V，電流表的量程為0-3A。將變阻器的滑片P移至最左端，只閉合開(kāi)關(guān)S、S2和S3，R2消耗的電功率為1.8W。改變開(kāi)關(guān)的通斷和滑片P的位置，電路狀態(tài)以及電路中的諸多物理量會(huì)發(fā)生變化。在保證各元件安全的情況下移動(dòng)滑片，下列選項(xiàng)正確的是（　　）

A.閉合S、S1時(shí)，電路的最大功率為18W

B.閉合S、S1時(shí)，R1的滑片向右移動(dòng)時(shí)，燈泡亮度變暗

C.閉合開(kāi)關(guān)S、S2、和S3時(shí)，乙圖橫軸表示R1接入的阻值，縱軸表示電路總功率

D.閉合開(kāi)關(guān)S、S2、和S3時(shí)，丙圖橫軸表示電路總電阻的倒數(shù)，縱軸表示電流表示數(shù)

Answer 1

【答案】C

【解析】

只閉合開(kāi)關(guān)S、S2和S3時(shí)，燈泡L短路，滑動(dòng)變阻器R1與電阻R2并聯(lián)，將變阻器的滑片P移至最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1以最大阻值接入電路，R2消耗的電功率為1.8W，根據(jù)可得電阻R2兩端電壓

根據(jù)并聯(lián)電路電壓規(guī)律可知電源電壓為6V。

A．閉合S、S1時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1與燈泡L串聯(lián)，電流允許通過(guò)的最大電流為3A，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，燈泡正常工作的電流

在保證各元件安全的情況下，此時(shí)電路最大電流為0.4A，則電路的最大功率

故A錯(cuò)誤；

B．閉合S、S1時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1與燈泡L串聯(lián)，R1的滑片向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1接入阻值減小，電路通過(guò)電流變大，燈泡阻值不變，根據(jù)P=I2R可知燈泡的消耗的實(shí)際功率變大，故燈泡變亮，故B錯(cuò)誤；

C．閉合開(kāi)關(guān)S、S2、和S3時(shí)，燈泡L短路，滑動(dòng)變阻器R1與電阻R2并聯(lián)，電阻R2阻值、兩端的電壓不變，則消耗的功率不變?yōu)?/span>

此時(shí)電路的總功率由滑動(dòng)變阻器R1消耗的電功率決定，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，則滑動(dòng)變阻器R1消耗的最大電功率

故電路消耗的最大功率

滑動(dòng)變阻器R1接入阻值最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1消耗的電功率最小

故電路消耗的最小功率

故C正確；

D．閉合開(kāi)關(guān)S、S2、和S3時(shí)，燈泡L短路，滑動(dòng)變阻器R1與電阻R2并聯(lián)，通過(guò)電阻R2的電流

滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，考慮電路安全，此時(shí)干路電流即電流表示數(shù)最大為1.3A，則此時(shí)總電阻

則有

故D錯(cuò)誤。

故選C。