Question

3．如圖電路中，電源電壓為8V且保持不變，電流表規(guī)格為“0-0.6A”，電壓表規(guī)格為“0-15V”，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω 1.5A”字樣，燈泡上標(biāo)有“6V 6W”字樣，燈泡電流隨電壓變化關(guān)系如圖所示，則（　�。�

• A． 當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A，電壓表的示數(shù)為1V
• B． 燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為6Ω
• C． 為了保證電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值為10Ω
• D． 開關(guān)閉合，滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大時(shí)，燈泡消耗的功率為0

Answer 1

分析 （1）根據(jù)乙圖可知燈泡電流為0.4A時(shí)的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)即可求出變阻器兩端的電壓，即電壓表示數(shù)；
（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，由燈泡電流隨電壓變化關(guān)系讀出正常發(fā)光時(shí)的電流；根據(jù)歐姆定律即可求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；
（3）比較電流表的量程、燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流、滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流確定電路中的最大電流，根據(jù)圖象讀出燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)得出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律即可求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值；
（4）滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大時(shí)，電路中電流不為零，根據(jù)P=UI可知燈泡的實(shí)際功率．

解答 解：A、由圖可知，當(dāng)通過電燈的電流為0.4A時(shí)，電燈的電壓為1V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知：變阻器兩端的電壓U₁=U-U_L1=8V-1V=7V，即電壓表示數(shù)為7V，故A錯(cuò)誤；
B、燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為6V，由乙圖可知正常發(fā)光時(shí)的電流為1A；
由歐姆定律得：R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω，故B正確；
C、由于電流表的量程為“0-0.6A”，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為1A，滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為 1.5A，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以電路中的最大電流應(yīng)為0.6A；此時(shí)燈泡兩端的電壓為U_L最大=2V，
由串聯(lián)電路中總電壓等于各電阻兩端電壓之和得：變阻器兩端的電壓為U₂=U-U_L最大=8V-2V=6V，
由歐姆定律得：變阻器的最小阻值R_最小=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{最大}}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω，故C正確；
D、開關(guān)閉合，滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大時(shí)，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)電路中的電流不為零，由P=I²R可知燈泡功率不為零，故D錯(cuò)誤．
故選BC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出燈泡兩端電壓對(duì)應(yīng)的電流以及電路中最大電流的確定．