Question

3．如图甲所示，额定电压为6V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路，电源电压一定．滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡L的I-U图象如图乙所示，以下说法正确的是（　　）

• A． 灯泡正常发光时的电流为0.5A
• B． 灯泡两端的电压为3V时，它消耗的电功率为1.5 W
• C． 灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
• D． 当滑动变阻器接入电路的阻值为2.5Ω时，灯泡消耗的电功率为3.2 W，此时灯丝的阻值为5Ω

Answer 1

分析 A、根据图象，灯泡两端的电压等于额定电压时，灯泡正常发光，此时电流等于其额定电流；
B、根据图象确定电压为3V时的电流，可得电功率值；
C、根据题意，当灯泡两端电压为6V时，变阻器的滑片在最左端，从而可得其阻值；
D、根据电源电压、灯泡的实际功率及欧姆定律求出灯丝的电阻值．

解答 解：A、由题意知，灯泡的额定电压为6V，由图乙知，当灯泡两端的电压为6V时，灯泡的电流为1A，A错误；
B、由图乙知，当灯泡两端的电压为3V时，灯泡中的电流大于0.5A，由P=UI可知，此时灯泡消耗的电功率大于1.5W，B错误；
C、由图知，当变阻器滑片在最左端时，灯泡两端的电压等于6V，可知此时变阻器的阻值为零，C错误；
D、当变阻器阻值为零时，灯泡两端的电压等于6V，可知电源电压为6V；
设灯泡两端的电压为U，此时电阻为R，根据题意可知：
$\frac{6V-U}{{R}_{变}}$=$\frac{U}{R}$
$\frac{6V-U}{2.5Ω}$=$\frac{U}{R}$   ①
$\frac{{U}^{2}}{R}$=3.2W    ②
联立①②解得U=2V或U=4V，根据灯泡的实际功率，U=2V时，其实际功率小于3.2W，不符合题意，所以U=4V，代入②得R=5Ω，D正确．
故选D．

点评 本题通过对问题的分析，考查了对欧姆定律及电功率公式的应用，该题的难点在D，关键能够根据图象分析出已知条件．