Question

2．如圖所示，一個標有“6V 3.6W”字樣的小燈泡L和最大阻值為50Ω的滑動變阻器R串聯后接在電壓恒為6V的電源兩端，設燈絲電阻不變，則下列判斷錯誤的是（　　）

• A． 當滑片P從a滑向b時，燈L的電功率一直減小
• B． 移動滑片P能使L和R的電功率相等
• C． 移動滑片P，電路中總功率最小值是0.6W
• D． 無論如何移動滑片P，電路中總功率不會超過2W

Answer 1

分析 （1）根據滑片的移動可知接入電路中電阻的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化，利用P=I²R可知燈泡實際功率的變化；
（2）串聯電路中各處的電流相等，根據P=I²R可知，滑動變阻器接入電路中的電阻與燈泡的電阻相等時兩者消耗的電功率相等；
（3）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡的電阻，當燈泡的電阻與滑動變阻器的最大阻值串聯時電路中的電流最小，電路的總功率最小，根據電阻的串聯和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路中總功率最小值；
（4）當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時，燈泡兩端的電壓和額定電壓相等，燈泡的實際功率和額定功率相等，此時燈泡的實際功率即為電路消耗的功率．

解答 解：
A、在滑片P由a滑向b的過程中，變阻器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P=I²R可知，燈L的電功率變小，故A正確；
B、因串聯電路中各處的電流相等，所以由P=I²R可知，當滑動變阻器接入電路中的電阻與燈泡的電阻相等時，兩者消耗的電功率相等，故B正確；
C、由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈泡的電阻R_L=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3.6W}$=10Ω，
當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，總電阻增大，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電路的總功率最小，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以電路的最小總功率：P_總小=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{L}+{R}_{滑大}}$=$\frac{（6V）^{2}}{10Ω+50Ω}$=0.6W，故C正確；
D、當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時，燈泡兩端的電壓和額定電壓相等，燈泡的實際功率為3.6W，則此時電路中總功率為3.6W，故D錯誤；
故選D．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，要注意額定電壓下燈泡正常發光；解答本題的關鍵是要會運用電功率的兩個公式去分析，這兩個公式是P=I²R和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$．