Question

7．如圖所示，電源兩端電壓保持12V不變，小燈泡L上標有“6V     3W”字樣，滑動變阻器最大電阻值R=60Ω．不考慮燈絲電阻隨溫度的變化，下列說法正確的是（　　）

• A． S閉合后，使電壓表的示數減小1V，小燈泡L兩端的電壓就增加1V
• B． S閉合后，小燈泡L的最小實際電功率為0.5W
• C． 滑動變阻器接入電路的阻值是12Ω時，小燈泡L正常發光
• D． 滑片移到最右端時通電10秒，小燈泡消耗的電能是5J

Answer 1

分析 首先要分清電路的連接方式：燈泡和滑動變阻器串聯，電壓表并聯在燈泡的兩端；
S閉合前，燈泡所在電路構不成通路，電壓表所測電壓接近電源電壓；
S閉合后，電壓表測燈泡兩端的電壓，且燈泡的實際功率隨滑動變阻器阻值的增大而減小；
可先利用電功率的變形公式求得燈泡阻值，再結合上面的分析來逐項求解．

解答 解：A、開關閉合后電壓表測的是燈泡的電壓，當電壓表的示數減少1V，則小燈泡L兩端的電壓就減小1V，故A錯誤；
B、燈泡的阻值R_L=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω，
當滑動變阻器的電阻最大時，整個電路中的電流最小，I=$\frac{U}{R}$=$\frac{12V}{12Ω+60Ω}$≈0.17A，則小燈泡L的實際電功率最小，即P=I²R=（0.17A）²×12Ω≈0.35W，故B錯誤；
C、開關閉合時，燈泡與滑動變阻器的左端串聯分壓，電壓表測的是燈泡兩端電壓，滑動變阻器接入電路的阻值是12Ω時，燈泡的電阻也是12Ω，兩者的電阻相等，分擔的電壓也相等，所以燈泡和滑動變阻器各分擔6V電壓，此時燈泡能夠正常發光，故C正確；
D、滑片移到最右端時，連入電路的電阻為60Ω，電路中電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{12V}{12Ω+60Ω}$=$\frac{1}{6}$A，小燈泡消耗的電能W=I²R_Lt=（$\frac{1}{6}$A）²×12Ω×10s≈3.3J，故D錯誤．
故選C．

點評 此類題目結合滑動變阻器進行考查，要結合串并聯電路知識，利用歐姆定律進行求解．