Question

9．如圖所示，電源兩端電壓保持12V不變，小燈泡L上標有“6V 3W”（燈絲電阻不變），滑動變阻器R最大電阻值為60Ω．下列說法錯誤的是（　�。�

• A． S閉合后，滑片向右滑動，電壓表示數(shù)減小
• B． S閉合后，小燈泡L的最小實際電功率為0.5W
• C． 小燈泡L正常發(fā)光時，變阻器R消耗的電功率為3W
• D． 小燈泡L正常發(fā)光時，變阻器R連入電路的阻值為12Ω

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測L兩端的電壓．
（1）根據(jù)滑片的移動可知接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和燈泡兩端的電壓變化；
（2）根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡的電阻，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，燈泡的實際功率最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)P=I²R求出小燈泡L的最小實際電功率；
（3）小燈泡L正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和P=UI求出電路中的電流，再根據(jù)P=UI求出變阻器R消耗的電功率，根據(jù)歐姆定律求出變阻器R連入電路的阻值．

解答 解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測L兩端的電壓．
（1）S閉合后，滑片向右滑動時，接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變小，
由U=IR可知，燈泡兩端的電壓變小，即電壓表的示數(shù)減小，故A正確；
（2）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω，
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，燈泡的實際功率最小，
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=$\frac{U}{R+{R}_{L}}$=$\frac{12V}{60Ω+12Ω}$=$\frac{1}{6}$A，
小燈泡L的最小實際電功率：
P_L=I²R_L=（$\frac{1}{6}$A）²×12Ω≈0.33A，故B錯誤；
（3）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且小燈泡L正常發(fā)光，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_L=12V-6V=6V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由P=UI可得，電路中的電流：
I′=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
變阻器R消耗的電功率：
P_R=U_RI′=6V×0.5A=3W，故C正確；
變阻器R連入電路的阻值．
R′=$\frac{{U}_{R}}{I′}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，故D正確．
故選B．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，要注意燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等．