Question

16．如圖甲所示的電路中，電源電壓為3V，燈泡標有“2.5V 0.5W”的字樣，滑動變阻器銘牌上標有“50Ω 1A”，閉合開關后，將滑片從b點移動到a點的過程中，小燈泡的電流隨電壓變化的曲線如圖乙所示，則此過程中（　　）

• A． 燈泡的實際功率逐漸變大
• B． 滑動變阻器阻值的變化范圍是50～20Ω
• C． 整個電路消耗的最大功率是0.6W
• D． 燈泡消耗的最小功率是0.1W

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（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，由圖象可知燈泡兩端的電壓變化，根據P=UI可知實際功率變化；
（2）①滑片位于a點時，接入電路中的電阻最小，電路中的電流最大，電路消耗的總功率最大，根據圖象讀出燈泡兩端的電壓和通過的電流，根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最大電阻，根據P=UI求出電路消耗的最大功率；
②滑片位于b點時，接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，燈泡消耗的功率最大，根據圖象讀出燈泡兩端的電壓和通過的電流，根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最小電阻，根據P=UI求出燈泡消耗的最小功率．

解答 解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）將滑片從b點移動到a點的過程中，變阻器接入電路的電阻變小，電路中的總電阻變小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變大，
由圖象可知，燈泡兩端的電壓變大，
由P=UI可知，燈泡的實際功率變大，故A正確；
（2）①滑片位于b點時，變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，燈泡消耗的功率最小，
由圖象可知，U_L=1V，I_b=0.1A，
滑動變阻器兩端的電壓：U_b=U-U_L=3V-1V=2V，
滑動變阻器接入電路中的最大阻值：
R_b=$\frac{{U}_{b}}{{I}_{b}}$=$\frac{2V}{0.1A}$=20Ω，
燈泡消耗的最小功率：P_L=U_LI_b=1V×0.1A=0.1W，故D正確．
②滑片位于a點時，變阻器接入電路中的電阻最小，電路中的電流最大，電路消耗的總功率最大，
由圖象可知，U_L′=2.5V，I_a=0.2A，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：U_a=U-U_L′=3V-2.5V=0.5V，
滑動變阻器接入電路中的較小阻值：
R_a=$\frac{{U}_{a}}{{I}_{a}}$=$\frac{0.5V}{0.2A}$=2.5Ω，
所以，滑動變阻器阻值的變化范圍是20～2.5Ω，故B錯誤；
電路消耗的最大總功率：P_大=UI_a=3V×0.2A=0.6W，故C正確；
故選ACD．

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，要注意燈泡的電阻是變化的．