Question

如圖甲所示是小明的調光燈電路圖，他將粗細均勻的電阻絲AB通過滑片P連入電路，小燈泡的額定電壓為6V．閉合開關S后，滑片P從最左端A滑到最右端B的過程中，小燈泡的I-U關系圖象如圖乙所示．（電阻絲AB的阻值不隨溫度變化），下面說法中正確的是（ ）

A．電阻絲AB的阻值為6Ω
B．小燈泡的最小功率為1.5W
C．電路中的最大功率是6W
D．滑片P從最左端A滑到最右端B的過程中，電壓表示數變大

Answer 1

【答案】分析：（1）當滑片位于B端時，電路為燈泡的簡單電路，由乙圖讀出通過燈泡的電流和電壓即電源的電壓，根據P=UI求出燈泡的最大電功率．
（2）當滑片位于A端時，燈泡與AB電阻絲串聯，電壓表測AB電阻絲兩端的電壓，電流表測電路中的電流，根據串聯電路的分壓特點可知，此時電路中電流最小，燈泡的電功率最小；由圖乙讀出燈泡兩端的電壓和電路中的電流，根據串聯電路的電壓特點求出電阻絲AB兩端的電壓，根據歐姆定律求出AB電阻絲的阻值，根據P=UI求出燈泡消耗的最小功率．
（3）根據滑片確定接入電路電阻的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化和燈泡兩端的電壓變化，根據串聯電路額電壓特點可知電壓表示數的變化．
解答：解：（1）當滑片位于B端時，電路為燈泡的簡單電路，
由乙圖可知，電源的電壓U=6V，電路中的電流I=1A，
燈泡的最大電功率P_max=UI=6V×1A=6W，故C正確；
（2）當滑片位于A端時，燈泡與AB電阻絲串聯，電壓表測AB電阻絲兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
根據串聯電路的分壓特點可知，燈泡兩端的電壓最小，
由小燈泡的I-U關系圖象可知，U_L=1.5V，I=0.5A，
∵串聯電路的總電壓等于各分電壓之和，
∴U_AB=U-U_L=6V-1.5V=4.5V，
根據歐姆定律可得：
R_AB===9Ω，故A不正確；
燈泡的最小電功率：
U_Lmin=1.5V×0.5A=0.75W，故B不正確；
（3）滑片P從最左端A滑到最右端B的過程中，接入電路的電阻變小，電路的總電阻變小；
根據I=可知，電路中的電流變大，
根據U=IR可知，燈泡兩端的電壓變大，
根據串聯電路總電壓等于各分電壓之和可知，滑動變阻器兩端的電壓變小，即電壓表的示數變小，故D不正確．
故選C．
點評：本題考查了滑動變阻器的使用以及歐姆定律和電功率公式的應用，關鍵是根據圖象得出A點和B點對應電表的示數．