Question

5．如圖甲所示，電源電壓不變，R₁=15Ω，滑動變阻器R₂標有“5Ω  1A”字樣．當R₂的滑片P在b端且只閉合開關S、S₁時，電流表的示數為0.3A當R₂的滑片P在a端且同時閉合S、S₁、S₂時，燈泡正常發光當R₂的滑片P在b端且只閉合開關S、S₂時，電壓表的示數為3V，如圖乙是燈泡的電流-電壓圖象，下列說法正確的是（　�。�

• A． 電源電壓3V
• B． 當R₂的滑片P在b端且只閉合開關S、S₂時，燈泡的功率為1.8W
• C． 燈泡正常發光時，燈絲電阻是5Ω
• D． 只閉合開關S、S₁時，電壓表的示數變化范圍：1.5V～6V

Answer 1

分析 （1）當滑片P在b端且只閉合開關S、S₁時，R₁與滑動變阻器的最大阻值串聯，電流表測電路中的電流，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）當滑片P在a端且同時閉合S、S₁、S₂時，R₁與燈泡L并聯，根據并聯電路的電壓特點和燈泡正常發光時的電壓等于額定電壓可知燈泡的額定電壓，根據圖象讀出通過燈泡的電流，利用歐姆定律求出燈泡的電阻，利用P=UI求出燈泡的功率；
（3）當滑片P在b端且只閉合開關S、S₁時，R₁與R₂的最大阻值串聯，電壓表測電源兩端的電壓．

解答 解：A、當滑片P在b端且只閉合開關S、S₁時，R₁與滑動變阻器的最大阻值串聯，電流表測電路中的電流，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=I（R₁+R₂）=0.3A×（15Ω+5Ω）=6V，故A錯誤；
B、當R₂的滑片P在b端且只閉合開關S、S₂時，燈泡與R₂串聯，
由圖象乙可得，I′=0.6A，U_L=3V，U₂=3V，U=U_L+U₂，符合題意，
由歐姆定律，I=$\frac{U}{R}$可得，小燈泡的電阻，R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{3V}{0.6A}$=5Ω
故燈泡的功率為：PL=I′²R^L=（0.6A）²×5Ω=1.8W，故B正確；
C、當R₂的滑片P在a端且同時閉合S、S₁、S₂時，R₁與小燈泡并聯，此時小燈泡正常發光，
U=U_L額=6V，由圖乙可知，此時燈泡的電流為0.8A，
燈泡正常發光時，燈絲電阻：R_L′=$\frac{{U}_{L額}}{{I}_{L額}}$=$\frac{6V}{0.8A}$=7.5Ω，故C錯誤；
D、只閉合開關S、S₁時，電壓表通過燈泡L并聯在電源兩端，電壓表的示數不變，等于電源電壓，故D錯誤．
故選B．

點評 本題考查了串聯電路的特點和并聯電路的特點以及歐姆定律、電功率公式的應用，關鍵是開關閉合、斷開時電路連接方式的辨別和圖象中讀出電流與電壓的對應值．