Question

11．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I-U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（　　）

• A． 电源电压为12V
• B． 滑动变阻器的最大阻值为9Ω
• C． 该电路总功率变化范围为12W～24W
• D． 小灯泡的额定功率为12W

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0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也是电源的电压，根据P=UI求出灯泡的电功率即为额定功率；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，由图可知电表的示数，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路的总功率最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路的总功率最小，根据P=UI求出电路消耗的最小总功率，然后得出答案．

解答 解：（1）由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为灯泡的简单电路，
由图象可知，电源的电压U=U_L=12V，电路中的电流I=2A，故A正确；
则灯泡的额定功率：
P_L=U_LI=12V×2A=24W，故D错误；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由图象可知，灯泡两端的电压U_L′=3V，电路中的电流I′=1A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U_R=U-U_L′=12V-3V=9V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器的最大阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I′}$=$\frac{9V}{1A}$=9Ω，故B正确，
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路的功率最大，最大功率P_大=P_L=24W，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的功率最小，最小功率P_小=UI′=12V×1A=12W，
则该电路总功率变化范围为12W～24W，故C正确．
故选ABC．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据图象读出电表对应的示数．