Question

1．燈泡上標有“6V 6W”字樣，測得該燈泡的電流隨電壓變化關系如圖（甲）所示．現把燈泡接入如圖（乙）所示的電路中，若電路電壓為10V不變，電流表的量程為“0～0.6A”，電壓表的量程為“0～15V”．則下列說法正確的是（　　）

• A． 燈泡正常發光時，電壓表的示數為6V
• B． 當電流表示數為0.4時，電壓表的示數為7.5V
• C． 燈泡的電阻值隨電壓表的示數的增大而增大
• D． 為了保證電路安全，整個電路消耗的最大功率為6W

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
（1）燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等，根據歐姆定律求出電壓表的示數；
（2）根據圖象讀出當電流表示數為0.4A時，根據歐姆定律求出燈泡兩端的電壓，根據電阻的串聯特點求出電壓表的示數；
（3）燈泡兩端的電壓越大時，實際功率越大，溫度越高，電阻的越大，根據串聯電路的電壓特點可知電壓表示數增大時燈泡兩端的電壓變化，進一步得出燈泡電阻與電壓表示數之間的關系；
（4）根據圖象可知燈泡正常工作時的額定電流，并與電流表的量程相比較得出電路的最大電流，即可判斷燈泡是否能正常工作；根據P=UI求出電路消耗的最大電功率．

解答 解：
由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
A、燈泡正常發光時的電壓U_L=6V，因為串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電壓表的示數：U_R=U-U_L=10V-6V=4V．故A錯誤；
B、由圖象可知，當I=0.4A時，U_L=1V，因為串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，此時電壓表的示數：：U_R=U-U_L=10V-1V=9V．故B錯誤；
C、燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，即燈泡兩端的電壓越大時，實際功率越大，溫度越高，電阻越大；
因電壓表測R兩端的電壓，電壓表的示數越大時，則燈泡兩端的電壓越小，燈泡的溫度越低，燈泡電阻越小；所以，燈泡的電阻隨電壓表示數的增大而減小．故C錯誤；
D、由圖象可知，當燈泡正常發光時（U_L=6V），電路中的電流為1A＞0.6A，
為了電流表的安全，所以電路中的最大電流為I_max=0.6A，
電路消耗的最大電功率：P_max=UI_max=10V×0.6A=6W．故D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，關鍵是根據燈泡的額定電流和電流表的量程確定電路中的最大電流，這也是學生比較容易出錯的地方．