Question

1．如图所示，L标有“12V  6W”的字样，R₁是定值电阻，R₂上标有“24Ω 1A”字样，电源电压为12V．假设灯泡的电阻不变，则下列说法中正确的是（　　）

• A． 灯泡的阻值为24Ω
• B． 当灯泡正常发光时电流表的示数一定是0.5A
• C． 变阻器滑片在b端时，同时闭合开关S、S₁，L正常发光
• D． 当开关S闭合、S₁断开时，小灯泡消耗的最小功率是1.5W

Answer 1

分析 （1）由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据I=$\frac{P}{U}$求出灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻；
（2）当开关S闭合、S₁断开，变阻器滑片在b端时，电路为灯泡的简单电路，此时灯泡两端的电压和额定电压相等、正常发光，电流表的示数和灯泡的额定电流相等；
当滑片位于a端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电路中的电阻最大、电路中的电流最小、根据P=I²R可知灯泡的实际功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据电功率公式求出小灯泡消耗的最小功率；
（3）同时闭合开关S、S₁，变阻器滑片在b端时，灯泡与电阻R₁并联在电源的两端，根据额定电压下灯泡正常发光可知灯泡正常发光．

解答 解：A、根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（12V）^{2}}{6W}$=24Ω，故A正确；
B、由P=UI可知：灯泡的额定电流I_额=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{6W}{12V}$=0.5A，由于当灯泡正常发光时可能与R₁并联，则电流表可能是测量干路的电流，所以示数不一定是0.5A，故B错误；
C、同时闭合开关S、S₁，变阻器滑片在b端时，灯泡与电阻R₁并联在电源的两端；
此时灯泡两端的电压和额定电压相等，所以此时灯泡正常发光，故C正确；
D、当开关S闭合、S₁断开时，滑片位于a端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，此时灯泡消耗的电功率最小，则电路中的电流I=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{2}}$=$\frac{12V}{24Ω+24Ω}$=0.25A，
小灯泡消耗的最小功率P_L=I²R_L=（0.25A）²×24Ω=1.5W，故D正确．
故选ACD．

点评 本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，关键是开关闭合、断开时和滑片位于不同位置时电路连接方式的辨别．