Question

2．如图所示，灯泡L标有“3V 3W”字样，其电阻不变，R₁=5Ω，R₂阻值未知，R₃是最大电阻为6Ω的滑动变阻器，P为滑动片，电流表内阻不计．当P滑到A端时，灯泡L正常发光；当P滑到B端时，电源的输出功率为20W．则（　　）

• A． 可求得电源电动势为3V
• B． 当P滑到变阻器中点G时，电源内电路损耗功率为2.56W
• C． 当P由A滑到B时电流表示数增大
• D． 当P由A滑到B时灯泡L变亮

Answer 1

分析 由两个电路结构列全电路欧姆定律方程，解方程组即可得到电源的电动势．根据电路结构，求得总电流，即可求得功率．

解答 解：A、电灯电阻R_L=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{{3}^{2}}{3}$Ω=3Ω
P在A端时，R_L与R₃的并联值为R′=$\frac{3×6}{3+6}$=2Ω
外电路总电阻R_总=R₁+R′=7Ω，干路电流 I_总=I_L+I_R3=$\frac{3}{3}$+$\frac{3}{6}$=1.5A
则由全电路欧姆定律得：E=I_总R_总+I_总r------------①
P在B端时，外电路总电阻R_总′=R₁=5Ω，
由P=I_总²R₁
得干路电流I_总′=2A，
由全电路欧姆定律 可得 E=I_总′R₁+Ir---------②
由①②式可得：E=12V，r=1Ω，故A错误；
B、P在中点时，R_外=6.5Ω，I_总^″=$\frac{E}{{R}_{外}+r}$=1.6A，所以电源内阻损耗的功率P_内=I_总²r=2.56W，故B正确；
C、根据上述分析可知，当P由A滑到B时，电流表示数在增大，故C正确；
D、P在A端时，R_L与R₃的并联，再与R₁串联接入电源，当P在B端时，灯泡被短路，不亮，故D错误．
故选：BC．

点评 本题考查电路结构的确定与全电路欧姆定律的应用，要学会简化电路；并掌握闭合电路欧姆定律的动态分析的方法为：局部-整体-局部的分析方法．