Question

10．如图所示，电源电压为12V不变，灯泡L₁标有“12V  6W”的字样，灯泡L₂标有“2V  1W”的字样，电流表量程为0～3A，滑动变阻器R标有“12Ω  2A”的字样（假设灯丝电阻不变），则下列说法不正确的是（　　）

• A． 闭合S₁、S₂、S₃时，电流表的最小示数是1.5A
• B． 闭合S₁、S₂，断开S₃时，L₁的功率为6W
• C． 整个电路消耗的最大功率为36W
• D． 只闭合S₃，变阻器滑片滑到最右端时，L₂正常发光

Answer 1

分析 知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出两灯泡的额定电压，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻．
（1）闭合S₁、S₂、S₃时，灯泡L₁与滑动变阻器并联，电流表测干路中的电流，滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电流表的示数最小，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用欧姆定律求出最小电流；
（2）闭合S₁、S₂，断开S₃时，电路为L₁的简单电路，根据额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等得出此时灯泡的实际功率；
（3）灯泡L₁与滑动变阻器并联且滑动变阻器允许通过的电流最大时电路消耗的电功率最大，知道灯泡L₁的额定电压和滑动变阻器允许通过的最大电流，并联电路的电流特点求出电路中的最大总电流，根据P=UI求出最大功率；
（4）只闭合S₃，变阻器滑片滑到最右端时，灯泡L₂与滑动变阻器的最大阻值串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，然后与L₂的额定电流相比较即可判断L₂是否正常发光．

解答 解：由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{6W}{12V}$=0.5A，I₂=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{1W}{2V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，两灯泡的电阻分别为：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{12V}{0.5A}$=24Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω；
（1）闭合S₁、S₂、S₃时，灯泡L₁与滑动变阻器并联，电流表测干路中的电流，滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电流表的示数最小，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路中的总电阻：
R_总=$\frac{{R}_{1}R}{{R}_{1}+R}$=$\frac{24Ω×12Ω}{24Ω+12Ω}$=8Ω，
电路中的最小电流：
I_小=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{12V}{8Ω}$=1.5A，故A正确；
（2）闭合S₁、S₂，断开S₃时，电路为L₁的简单电路，
因此时灯泡L₁两端的电压和额定电压相等，
所以，L₁的功率为6W，故B正确；
（3）灯泡L₁与滑动变阻器并联且滑动变阻器允许通过的电流最大时电路消耗的电功率最大，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且I₁=0.5A，I_滑=2A，
所以，电路中的最大电流：
I_最大=I₁+I_滑=0.5A+2A=2.5A，
电路消耗的最大电功率：
P_最大=UI_最大=12V×2.5A=30W，故C不正确；
（4）只闭合S₃，变阻器滑片滑到最右端时，灯泡L₂与滑动变阻器的最大阻值串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{U}{R+{R}_{2}}$=$\frac{12V}{12Ω+4Ω}$=0.75A，
因通过灯泡L₂的电流大于额定电流，
所以，L₂不能正常发光，故D不正确．
故选CD．

点评 本题考查了串联电路和并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的灵活应用，要注意电路中最大电流的判断．