Question

【题目】如图，电源电压恒为9V，R1=9Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 0.5A”，电流表的量程为“0～3A”，电压表的量程为“0～15V”，小灯泡上标有“6V ？”字样，通过灯泡的电流随电压变化关系如图乙．在保证电路安全的情况下．则下列说法错误的是

A. 由图可知，灯泡正常发光时的电阻为7.5Ω

B. 当S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是14Ω～50Ω

C. S1、S2都闭合时，10s的时间内R1产生的热量为90J

D. S1、S2都闭合时，电路消耗的范围是10.62W～27W

Answer 1

【答案】D

【解析】

考查的是串并联电路的特点和欧姆定律、电功、电功率公式的应用，关键是电路连接方式的判断、确定串并联电路中的最大电流，即可解题。

根据题意知道，灯泡正常发光时的电压是：UL =6V，由乙图知道，灯泡正常发光时的电流是：IL =0.8A，由欧姆定律知道灯泡正常发光时的电阻是：，故A正确；

由电路图知道，当S1、S2 都断开时，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；由于滑动变阻器的规格为“50Ω 0.5A”，所以，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A（小于灯泡正常发光时的电流），又因为串联电路中电流处处相等，所以在保证电路安全的情况下，电路中的最大电流是：I大 =0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的阻值最小，由图乙知道，此时灯泡两端的电压UL′=2V，由串联电路的电压特点知道，滑动变阻器R2 两端的电压是：U2 =U-UL′=9V-2V=7V，故滑动变阻器接入电路中的最小阻值是：；当滑动变阻器接入电路中的阻值最大为50Ω时，电路中的电流最小，各元件是安全的，所以，滑动变阻器接入电路的阻值范围是14Ω～50Ω，故B正确；

当S1 、S2 都闭合时，由图知道，灯泡被短路，R1 与R2 并联，所以，R1 两端的电压等于电源电压为9V，则10s内R1 产生的热量是：，故C正确；

当S1 、S2 都闭合时，灯泡被短路，R1 与R2 并联，电流表测干路中的电流；由欧姆定律知道，通过定值电阻R1 的电流是：；由于滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，所以，电路中的最大总电流：，故电路消耗的最大功率：；当滑动变阻器R2 接入电路中的阻值最大时，通过变阻器的电流最小，且最小电流是：，则电路的最小总电流是：，故电路消耗的最小功率是：，即S1 、S2 都闭合时，电路消耗功率的范围为10.62W～13.5W，故D错误，符合题意，故选D。