Question

16．如图甲所示的电路中，电源电压为3V，灯泡标有“2.5V 0.5W”的字样，滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1A”，闭合开关后，将滑片从b点移动到a点的过程中，小灯泡的电流随电压变化的曲线如图乙所示，则此过程中（　　）

• A． 灯泡的实际功率逐渐变大
• B． 滑动变阻器阻值的变化范围是50～20Ω
• C． 整个电路消耗的最大功率是0.6W
• D． 灯泡消耗的最小功率是0.1W

Answer 1

分析 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流．
（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，由图象可知灯泡两端的电压变化，根据P=UI可知实际功率变化；
（2）①滑片位于a点时，接入电路中的电阻最小，电路中的电流最大，电路消耗的总功率最大，根据图象读出灯泡两端的电压和通过的电流，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接入电路中的最大电阻，根据P=UI求出电路消耗的最大功率；
②滑片位于b点时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡消耗的功率最大，根据图象读出灯泡两端的电压和通过的电流，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接入电路中的最小电阻，根据P=UI求出灯泡消耗的最小功率．

解答 解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）将滑片从b点移动到a点的过程中，变阻器接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变大，
由图象可知，灯泡两端的电压变大，
由P=UI可知，灯泡的实际功率变大，故A正确；
（2）①滑片位于b点时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡消耗的功率最小，
由图象可知，U_L=1V，I_b=0.1A，
滑动变阻器两端的电压：U_b=U-U_L=3V-1V=2V，
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
R_b=$\frac{{U}_{b}}{{I}_{b}}$=$\frac{2V}{0.1A}$=20Ω，
灯泡消耗的最小功率：P_L=U_LI_b=1V×0.1A=0.1W，故D正确．
②滑片位于a点时，变阻器接入电路中的电阻最小，电路中的电流最大，电路消耗的总功率最大，
由图象可知，U_L′=2.5V，I_a=0.2A，
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_a=U-U_L′=3V-2.5V=0.5V，
滑动变阻器接入电路中的较小阻值：
R_a=$\frac{{U}_{a}}{{I}_{a}}$=$\frac{0.5V}{0.2A}$=2.5Ω，
所以，滑动变阻器阻值的变化范围是20～2.5Ω，故B错误；
电路消耗的最大总功率：P_大=UI_a=3V×0.2A=0.6W，故C正确；
故选ACD．

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，要注意灯泡的电阻是变化的．