Question

7．如圖所示，電源電壓恒為6V不變，R_L=10Ω，R₁=40Ω，滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值為50Ω，燈泡的額定電壓為6V，忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 當(dāng)S閉合，S₁斷開，滑片P在b端時(shí)，燈泡兩端的電壓為1.2V
• B． 當(dāng)S閉合，S₁斷開，滑片P在b端時(shí)，電路總功率為3.6W
• C． 當(dāng)S、S₁均閉合時(shí)，電流表的最小示數(shù)為0.1A
• D． 當(dāng)S、S₁均閉合時(shí)，電路的最大功率為4.5W

Answer 1

分析 （1）當(dāng)S閉合，S₁斷開，滑片P在b端時(shí)，R_L與R₂的最大阻值串聯(lián)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出燈泡兩端的電壓，根據(jù)P=UI求出電路總功率；
（2）當(dāng)S、S₁均閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片位于b端時(shí)，R_L與R₂的最大阻值串聯(lián)后再與R₁并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，此時(shí)電流表的示數(shù)最小，根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響可知通過(guò)R_L、R₂支路的電流不變，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出通過(guò)R₁的電流，利用并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出電流表的最小示數(shù)；
（3）當(dāng)S、S₁均閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片位于a端時(shí)，R_L、R₁并聯(lián)，電路的功率最大，根據(jù)電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路的最大功率．

解答 解：（1）當(dāng)S閉合，S₁斷開，滑片P在b端時(shí)，R_L與R₂的最大阻值串聯(lián)，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω+50Ω}$=0.1A，
燈泡兩端的電壓：
U_L=IR_L=0.1A×10Ω=1V，故A錯(cuò)誤；
電路總功率：
P=UI=6V×0.1A=0.6W，故B錯(cuò)誤；
（2）當(dāng)S、S₁均閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片位于b端時(shí)，R_L與R₂的最大阻值串聯(lián)后再與R₁并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，此時(shí)電流表的示數(shù)最小，
因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，
所以，通過(guò)R_L、R₂支路的電流I=0.1A不變，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，通過(guò)R₁的電流：
I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{40Ω}$=0.15A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，電流表的最小示數(shù)：
I_總=I+I₁=0.1A+0.15A=0.25A，故C錯(cuò)誤；
（3）當(dāng)S、S₁均閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片位于a端時(shí)，R_L、R₁并聯(lián)，電路的功率最大，
因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，
所以，電路中的總電阻：
R=$\frac{{R}_{L}{R}_{1}}{{R}_{L}+{R}_{1}}$=$\frac{10Ω×40Ω}{10Ω+40Ω}$=8Ω，
電路的最大功率：
P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（6V）^{2}}{8Ω}$=4.5W，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是電路連接方式的判斷和當(dāng)S、S₁均閉合時(shí)電流表最小示數(shù)、電路最大總功率的判斷．