Question

9．小燈泡L的，I-U圖象如圖甲所示，把小燈泡接人如圖乙所示的電路中，先將滑動變阻器的滑片P移至B端，閉合開關S，電壓表示數為3V；再將滑片P向左移動直到電壓表示數為6V，此時小燈泡L剛好正常發光，已知電源電壓恒定，滑動變阻器的銘牌標有“20Ω 2A”下列說法中正確的是（　　）

• A． 電源電壓為9V
• B． 小燈泡的額定功率為3w
• C． 小燈泡正常發光時，滑動變阻器消耗的功率為12W
• D． 小燈泡正常發光時，滑動變阻器接入電路的阻值為9Ω

Answer 1

分析 （1）當滑動變阻器的滑片P移至B端時，滑動變阻器的最大阻值和燈泡串聯，根據圖象讀出電路中的電流，根據歐姆定律求出滑動變阻器兩端的電壓，根據串聯電路的電壓特點求出電源的電壓；
（2）由圖象可知電壓表的示數為6V時對應的電流，根據P=UI求出燈泡的額定功率，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電阻，根據P=UI求出此時滑動變阻器消耗的電功率．

解答 解：（1）當滑動變阻器的滑片P移至B端時，滑動變阻器的最大阻值和燈泡串聯，由圖象可知，當電壓表示數為3V時，電路中的電流I=0.6A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動變阻器兩端的電壓：U_滑=IR_滑=0.6A×20Ω=12V，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：U=U_L+U_滑=3V+12V=15V，故A錯誤；
（2）由圖象可知，燈泡兩端的電壓為6V時，電路中的電流I′=1A，因額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，
所以，燈泡的額定功率：P_L額=U_L額I′=6V×1A=6W，故B錯誤；
此時滑動變阻器兩端的電壓：U_滑′=U-U_L額=15V-6V=9V，
滑動變阻器接入電路中的電阻：
R_滑′=$\frac{{U}_{滑}'}{I'}$=$\frac{9V}{1A}$=9Ω，故D正確；
滑動變阻器消耗的電功率：P_滑′=U_滑′I′=9V×1A=9W，故C錯誤．
故選D．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是根據圖象得出電壓對應的電流，要注意額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等．