Question

20．如图所示，电源电压为6V，一只标有“3V  3W”的小灯泡与一个最大阻值为9Ω的滑动变阻器串联，在保证电路安全工作的前提下，电路消耗的最大功率和滑动变阻器两端的最大电压分别为（　　）

• A． 6W  4.5V
• B． 4.5W    6V
• C． 6W   6V
• D． 9W   4.5V

Answer 1

分析 由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，灯泡正常发光时电路中的电流最大，电路消耗的总功率最大，根据P=UI和串联电路的电流特点求出电路中的电流，再利用P=UI求出电路的最大总功率；根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时其两端的电压最大，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出变阻器两端的最大电压．

解答 解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，
灯泡正常发光时电路中的电流最大，电路消耗的总功率最大，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P=UI可得，电路中的最大电流：
I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{3V}$=1A，
则电路消耗的最大总功率：
P=UI=6V×1A=6W，故BD错误；
由I=$\frac{U}{R}$可得，灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{3V}{1A}$=3Ω，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时其两端的电压最大，
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′=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$=$\frac{6V}{3Ω+9Ω}$=0.5A，
则滑动变阻器两端的最大电压：
U_R=I′R=0.5A×9Ω=4.5V，故A正确、C错误．
故选A．

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，正确的判断电路的最大功率和滑动变阻器两端的最大电压是关键．