Question

【題目】如圖所示，把標(biāo)有“6V 3W”的小燈泡與最大阻值為100Ω的滑動變阻器連接在電源電壓恒為18V的電路中，各表的示數(shù)均不超過所選量程，且燈泡兩端電壓不允許超過額定值（燈絲電阻不變），閉合開關(guān)后，下列說法正確的是（ ）
A.滑動變阻器滑片向左滑動的過程中，小燈泡變暗
B.滑動變阻器的阻值變化范圍為24Ω∽100Ω
C.電路的總功率最大值為10.8W
D.小燈泡的電功率最小值為0.75W

Answer 1

【答案】D
【解析】解： 由實(shí)物電路可知：燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量串聯(lián)電路的電流（所選量程為0～0.6A），電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓（所選量程為0～15V）．
A、滑片向左滑動時，滑動變阻器連入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，電源電壓不變，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變大；由P=I2R可知，小燈泡的實(shí)際功率增大，則小燈泡變亮，故A錯誤；
B、由P=UI可得小燈泡的額定電流：I額= = =0.5A；
小燈泡的電阻：RL= = =12Ω，
因燈泡的額定電流小于0.6A，所以電路中的最大電流為I大=I額=0.5A，
由歐姆定律可得最小總電阻：R總小= = =36Ω；
由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可得，滑動變阻器連入電路的最小阻值：
R滑小=R總小﹣RL=36Ω﹣12Ω=24Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
為保護(hù)電壓表，滑動變阻器兩端的最大電壓為15V，此時滑動變阻器連入的電阻最大，電流最��；
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得，燈泡兩端的最小電壓：UL小=U﹣U滑大=18V﹣15V=3V，
則串聯(lián)電路中的最小電流：I小=IL小= = =0.25A，
所以滑動變阻器連入的最大阻值：R滑大= = =60Ω﹣﹣﹣﹣﹣②
由上面分析可知，滑動變阻器的阻值變化范圍為24Ω∽60Ω，故B錯誤；
C、電路的總功率最大值：P大=UI大=18V×0.5A=9W，故C錯誤；
D、小燈泡的電功率最小值：PL小=I小2RL=（0.25A）2×12Ω=0.75W，故D正確．
故選D．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計算公式的相關(guān)知識點(diǎn)，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正確解答此題．