Question

如圖所示電路中，設(shè)電源兩端電壓不變，燈L的電阻不隨溫度變化．閉合開關(guān)S，在變阻器的滑片P移動(dòng)的過程中，電流表A的最小示數(shù)為0.2A，電壓表V的最大示數(shù)為3V，電壓表V₁的最大示數(shù)與最小示數(shù)之比為3：2．則下列說法正確的是

1. A.
   電源電壓為6V
2. B.
   電路的最大電功率為2.7W
3. C.
   燈L的阻值為15Ω
4. D.
   滑動(dòng)變阻器最大阻值為40Ω

Answer 1

B
分析：（1）首先判斷出電路的連接方式為串聯(lián)，電流表測(cè)電流，電壓表V測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電壓表V₁測(cè)小燈泡L兩端的電壓．
（2）電流表示數(shù)最小時(shí)就是電路中總電阻最大時(shí)，此時(shí)電壓表V₁的示數(shù)最小，電壓表V的示數(shù)最大；電壓表V₁的示數(shù)最大時(shí)，電路中總電流最大，總電阻最�。�
（3）結(jié)合題意，根據(jù)選項(xiàng)內(nèi)容分別計(jì)算，判斷正誤．
解答：經(jīng)分析，電燈L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)電流，電壓表V測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電壓表V₁測(cè)小燈泡L兩端的電壓．
（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí)，電路中的電流最小，I=0.2A；此時(shí)電壓表V的最大，U₂=3V，電壓表V₁的示數(shù)最小為U₁；
∴滑動(dòng)變阻器最大阻值R₂===15Ω，
燈泡L兩端電壓U₁=IR_L，
電源電壓U=I（R₂+R_L）=0.2A×（15Ω+R_L）=3V+0.2R_L．
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零時(shí)，電路中的電流最大為I′，此時(shí)燈泡L兩端的電壓U₁′最大等于電源電壓，
則U₁′=I′R_L．
①根據(jù)“電壓表V₁的最大示數(shù)與最小示數(shù)之比為3：2；
∴===，I′=I=×0.2A=0.3A
∴電源電壓U=I′R_L=0.3R_L
②電源兩端電壓不變，燈L的電阻不隨溫度變化，
∴3V+0.2R_L=0.3R_L
解得燈泡電阻R_L=30Ω，電源電壓U=9V
③電路的最大電功率為P=UI′=9V×0.3A=2.7W
故選B．
點(diǎn)評(píng)：本題難度比較大，考查學(xué)生分析電路，并能運(yùn)用歐姆定律和電功率進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；在分析過程中一定要細(xì)心，抓住不變量和電路特點(diǎn)．