Question

20．如圖所示，電源電壓為6V，一只標(biāo)有“3V  3W”的小燈泡與一個最大阻值為9Ω的滑動變阻器串聯(lián)，在保證電路安全工作的前提下，電路消耗的最大功率和滑動變阻器兩端的最大電壓分別為（　　）

• A． 6W  4.5V
• B． 4.5W    6V
• C． 6W   6V
• D． 9W   4.5V

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光時電路中的電流最大，電路消耗的總功率最大，根據(jù)P=UI和串聯(lián)電路的電流特點求出電路中的電流，再利用P=UI求出電路的最大總功率；根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻，當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時其兩端的電壓最大，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出變阻器兩端的最大電壓．

解答 解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，
燈泡正常發(fā)光時電路中的電流最大，電路消耗的總功率最大，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由P=UI可得，電路中的最大電流：
I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{3V}$=1A，
則電路消耗的最大總功率：
P=UI=6V×1A=6W，故BD錯誤；
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{3V}{1A}$=3Ω，
當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時其兩端的電壓最大，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I′=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$=$\frac{6V}{3Ω+9Ω}$=0.5A，
則滑動變阻器兩端的最大電壓：
U_R=I′R=0.5A×9Ω=4.5V，故A正確、C錯誤．
故選A．

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，正確的判斷電路的最大功率和滑動變阻器兩端的最大電壓是關(guān)鍵．