Question

在圖所示電路中，電源兩端電壓不變，標有“6V 3W”字樣的小燈泡燈絲電阻均R_L不變．當開關S閉合、滑動變阻器R₂的滑片P滑到A端時，電流表的示數為0.6A，小燈泡正常發光．則：（ ）

A．電源電壓為6V
B．R₁：R_L=1：5
C．當開關S斷開，電壓表的示數為1.2V時，滑動變阻器R₂接入電路的電阻與小燈泡的電阻之比為1：4
D．當開關S斷開，電壓表的示數為3.6V時，電路消耗的總電功率為1.2W

Answer 1

【答案】分析：（1）當開關S閉合、滑動變阻器R₂的滑片P滑到A端時，燈泡與R₁并聯，電流表測干路電流，根據燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等可知電源的電壓，根據P=UI求出通過燈泡的電流，利用歐姆定律求出燈泡的電阻，根據并聯電路的電流特點求出通過R₁的電流，利用并聯電路的電壓特點和歐姆定律求出R₁的阻值進一步求出R₁與R_L的比值；
（2）當開關S斷開時，燈泡與滑動變阻器串聯，根據串聯電路的電壓特點求出電壓表的示數為1.2V時滑動變阻器兩端的電壓，利用串聯電路的特點和歐姆定律求出滑動變阻器R₂接入電路的電阻與小燈泡的電阻之比；
根據串聯電路的電壓特點求出電壓表的示數為3.6V時燈泡兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流，再根據P=UI求出電路消耗的總電功率．
解答：解：（1）關S閉合時的等效電路圖如圖一所示：

∵并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡正常發光，
∴電源的電壓U=U_L=6V，故A正確；
流過燈泡的電流I_L===0.5A，
燈泡電阻R_L===12Ω，
流過電阻R₁的電流I₁=I-I_L=0.6A-0.5A=0.1A，
電阻R₁的阻值R₁===60Ω，
R₁：R_L=60Ω：12Ω=5：1，故B不正確；
（2）開關S斷開時，等效電路圖如圖二所示：

當電壓表的示數為1.2V時，
燈泡兩端的電壓U_L′=U-U₂=6V-1.2V=4.8V，
∵串聯電路中各處的電流相等，
∴====，故C正確；
當電壓表的示數為3.6V時，
燈泡兩端的電壓U_L″=U-U₂′=6V-3.6V=2.4V，
電路中的電流：
I′=I_L′===0.2A，
電路消耗的總電功率：
P_總=UI′′=6V×0.2A=1.2W，故D正確．
故選ACD．
點評：本題考查了電阻與功率的計算，分析電路結構，畫出等效電路圖是正確解題的前提以基礎，靈活應用串并聯電路的特點、歐姆定律、功率公式及其變形公式，是正確解題的關鍵．