Question

11．如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為12V，閉合開關S后，滑片P從最右端滑動最左端的過程中，小燈泡I-U關系圖象如圖乙所示，下列說法中錯誤的是（　　）

• A． 電源電壓為12V
• B． 滑動變阻器的最大阻值為9Ω
• C． 該電路總功率變化范圍為12W∽24W
• D． 小燈泡的額定功率為12W

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路為燈泡的簡單電路，此時燈泡兩端的電壓和額定電壓相等也是電源的電壓，根據P=UI求出燈泡的電功率即為額定功率；
（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流最小，由圖可知電表的示數，根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值；當滑動變阻器接入電路中的電阻最小時電路的總功率最大，當滑動變阻器接入電路中的電阻最小時電路的總功率最小，根據P=UI求出電路消耗的最小總功率，然后得出答案．

解答 解：（1）由電路圖可知，當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路為燈泡的簡單電路，
由圖象可知，電源的電壓U=U_L=12V，電路中的電流I=2A，故A正確；
則燈泡的額定功率：
P_L=U_LI=12V×2A=24W，故D錯誤；
（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，
由圖象可知，燈泡兩端的電壓U_L′=3V，電路中的電流I′=1A，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_L′=12V-3V=9V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動變阻器的最大阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I′}$=$\frac{9V}{1A}$=9Ω，故B正確，
當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路的功率最大，最大功率P_大=P_L=24W，
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路的功率最小，最小功率P_小=UI′=12V×1A=12W，
則該電路總功率變化范圍為12W～24W，故C正確．
故選D．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是根據圖象讀出電表對應的示數．