Question

6．如圖，電路電源電壓不變，ab是阻值與長度成正比的滑動(dòng)變阻器，電流表量程0-3A，電壓表量程0-15V，燈L上標(biāo)有“18V 18W”的字樣．當(dāng)開關(guān)S閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端時(shí)，燈L正常發(fā)光，電流表示數(shù)為1.5A，c點(diǎn)距a端為ab總長度的$\frac{3}{4}$，下列說法正確的是（　　）

• A． 電源電壓為9V，滑動(dòng)變阻器最大阻值為36Ω
• B． 當(dāng)開關(guān)S閉合、滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端時(shí)，電壓表示數(shù)為18V
• C． 開關(guān)S斷開，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，燈泡功率變化范圍為2-18W
• D． 開關(guān)S斷開，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P移到c端時(shí)，燈泡功率2.5W

Answer 1

分析 （1）燈泡正常發(fā)光，其實(shí)際電壓等于額定電壓，結(jié)合并聯(lián)電路的特點(diǎn)解題；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，分別求出滑片P在a、b、c點(diǎn)的電流，根據(jù)P=I²R求出電功率．

解答 解：A、由題可知，當(dāng)滑片P于a點(diǎn)時(shí)，燈L正常發(fā)光，即燈泡兩端電壓等18V，燈泡的實(shí)際功率為18W，通過燈泡的電流I_燈=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{18W}{18V}$=1A；由圖可知，變阻器全部接入電路且與L并聯(lián)，電流表測干路電流I_總，因此電源電壓與L兩端電壓相等，均為18V，通過R_滑的電流I_滑=I_總-I_燈=1.5A-1A=0.5A，滑動(dòng)變阻器的最大電阻：R_大=$\frac{U}{{I}_{滑}}$=$\frac{18V}{0.5A}$=36Ω；即電源電壓為18V，滑動(dòng)變阻器最大阻值為36Ω，故A不正確；
B、當(dāng)開關(guān)S閉合、滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端時(shí)，由圖可知，電壓表被短路，示數(shù)為零，故B不正確；
C、燈泡的電阻：R_燈=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（18V）^{2}}{18W}$=18Ω，由圖可知，當(dāng)P與a點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器未接入電路，此時(shí)L兩端電壓即為電源電壓18V，則P_大=P_額=18W，
當(dāng)P與a點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器全部接入電路并與L串聯(lián)，燈L消耗的電功率：P_小=I_小²R_燈=$（\frac{U}{{R}_{燈}+{R}_{大}}）^{2}$×R燈=$（\frac{18V}{18Ω+36Ω}）^{2}$×18Ω=2W，即燈泡功率變化范圍為2-18W，故C正確；
D、開關(guān)S斷開，調(diào)節(jié)滑片P移到c端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R'=$\frac{3}{4}$R_大=$\frac{3}{4}$×36Ω=27Ω，燈泡功率：P=I²R_燈=$（\frac{U}{{R}_{燈}+R'}）^{2}$×R_燈=$（\frac{18V}{18Ω+27Ω}）^{2}$×18Ω=2.88W≠2.5W，故D不正確；
故選C．

點(diǎn)評 本題考查的電功率的計(jì)算，要熟悉并、串聯(lián)電路的特點(diǎn)，根據(jù)對公式進(jìn)行熟練變形并運(yùn)用．