Question

2．如图所示，一个标有“6V 3.6W”字样的小灯泡L和最大阻值为50Ω的滑动变阻器R串联后接在电压恒为6V的电源两端，设灯丝电阻不变，则下列判断错误的是（　　）

• A． 当滑片P从a滑向b时，灯L的电功率一直减小
• B． 移动滑片P能使L和R的电功率相等
• C． 移动滑片P，电路中总功率最小值是0.6W
• D． 无论如何移动滑片P，电路中总功率不会超过2W

Answer 1

分析 （1）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，利用P=I²R可知灯泡实际功率的变化；
（2）串联电路中各处的电流相等，根据P=I²R可知，滑动变阻器接入电路中的电阻与灯泡的电阻相等时两者消耗的电功率相等；
（3）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡的电阻，当灯泡的电阻与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据电阻的串联和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电路中总功率最小值；
（4）当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，灯泡两端的电压和额定电压相等，灯泡的实际功率和额定功率相等，此时灯泡的实际功率即为电路消耗的功率．

解答 解：
A、在滑片P由a滑向b的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变小，由P=I²R可知，灯L的电功率变小，故A正确；
B、因串联电路中各处的电流相等，所以由P=I²R可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻与灯泡的电阻相等时，两者消耗的电功率相等，故B正确；
C、由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡的电阻R_L=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3.6W}$=10Ω，
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，总电阻增大，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电路的总功率最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以电路的最小总功率：P_总小=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{L}+{R}_{滑大}}$=$\frac{（6V）^{2}}{10Ω+50Ω}$=0.6W，故C正确；
D、当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，灯泡两端的电压和额定电压相等，灯泡的实际功率为3.6W，则此时电路中总功率为3.6W，故D错误；
故选D．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意额定电压下灯泡正常发光；解答本题的关键是要会运用电功率的两个公式去分析，这两个公式是P=I²R和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$．