Question

【題目】如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變。小燈泡L標有“4V，1.6W”字樣，忽略溫度對燈泡電阻的影響，滑動變阻器R1標有“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，只閉合開關S、S2和S3，R2消耗的電功率為1.8W。改變開關的通斷和滑片P的位置，電路狀態(tài)以及電路中的諸多物理量會發(fā)生變化。在保證各元件安全的情況下移動滑片，下列選項正確的是（　�。�

A.閉合S、S1時，電路的最大功率為18W

B.閉合S、S1時，R1的滑片向右移動時，燈泡亮度變暗

C.閉合開關S、S2、和S3時，乙圖橫軸表示R1接入的阻值，縱軸表示電路總功率

D.閉合開關S、S2、和S3時，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】

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

根據并聯(lián)電路電壓規(guī)律可知電源電壓為6V。

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

在保證各元件安全的情況下，此時電路最大電流為0.4A，則電路的最大功率

故A錯誤；

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

C．閉合開關S、S2、和S3時，燈泡L短路，滑動變阻器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>

此時電路的總功率由滑動變阻器R1消耗的電功率決定，滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，則滑動變阻器R1消耗的最大電功率

故電路消耗的最大功率

滑動變阻器R1接入阻值最大時，滑動變阻器R1消耗的電功率最小

故電路消耗的最小功率

故C正確；

D．閉合開關S、S2、和S3時，燈泡L短路，滑動變阻器R1與電阻R2并聯(lián)，通過電阻R2的電流

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

則有

故D錯誤。

故選C。