Question

【題目】如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，電流表量程為0~0.6A。圖乙中A、B分別是小燈泡和電阻R1兩端的電壓隨電流變化關系圖象。只閉合開關S、S1，滑動變阻器的滑片P移至a端時，電路中的電流為0.2A；滑動變阻器的滑片移至b端時，小燈泡恰好正常發(fā)光。只閉合開關S、S3，調節(jié)滑片P，當滑動變阻器接入電路中的電阻為10Ω時，小燈泡兩端的電壓恰好為2V。則（　　）

A.電源電壓為10V

B.小燈泡L的額定功率6W

C.只閉合開關S、S2，滑動變阻器的滑片移至a端時，1.5min電流通過R1產(chǎn)生的熱量為64J

D.閉合開關S，改變其它開關的通斷及滑片的位置，電路消耗的最小功率可以達到1.2W

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．由于燈泡燈絲電阻受溫度影響，定值電阻阻值不發(fā)生變化，則小燈泡燈絲兩端的電壓隨電流變化關系圖象為曲線，定值電阻兩端的電壓隨電流變化關系圖象為過原點的直線，則由乙圖數(shù)據(jù)可求R1阻值為

已知閉合S、S3，調節(jié)滑片P，當滑動變阻器接入電路中的電阻為10Ω時，小燈泡兩端的電壓恰好為2V，此時電路為小燈泡與兩電阻串聯(lián)電路，由乙圖可知此時電路電流為0.2A，則電源電壓為

故A不符合題意；

B．當閉合開關S、S1，滑動變阻器的滑片移至b端時，小燈泡恰好正常發(fā)光，此時滑動變阻器接入阻值為0Ω，此時電路為小燈泡的簡單電路，小燈泡此時兩端電壓等于電源電壓為12V，對應乙圖可知此時電流為0.5A，則額定功率為

故B符合題意；

C．只閉合開關S、S1，滑動變阻器的滑片P移至a端時，電路中的電流為0.2A，此時電路為小燈泡與滑動變阻器串聯(lián)電路，且滑動變阻器接入阻值最大，由乙圖可知此時小燈泡兩端電壓為2V，電源電壓為12V，則由串聯(lián)分壓可知滑動變阻器兩端電壓為10V，由歐姆定律可求滑動變阻器最大阻值為

則當閉合開關S、S2，滑動變阻器的滑片移至a端時，電路為R1與R2串聯(lián)電路，由串聯(lián)分壓可求R1兩端電壓為

由于R1為純電阻，則1.5min電流通過R1產(chǎn)生的熱量為

故C符合題意；

D．由于電源電壓不變，則由可知，當電路阻值最大時，電路總功率最小，則閉合開關S、S3，滑片滑到最大阻值處時電路電阻最大，功率最小，若最小功率為1.2W，則此時電路電流為

則此時電路總電阻為

則小燈泡此時電阻應為

RL實=Rmax-R1-R2max=120Ω-40Ω-50Ω=30Ω

此時小燈泡分得電壓應為

UL實=Imin RL實=0.1A×30Ω=3V

但由乙圖可知，當小燈泡電流為0.1A時，小燈泡兩端電壓不足2V，前后沖突，故D不符合題意。

故選BC。