Question

【題目】如圖甲所示電路，電源電壓恒定，燈泡標有“8V”的字樣，閉合開關S，滑動變阻器的滑片在A點時，電壓表V1的示數為12V，圖乙是滑動變阻器的滑片從A點移到最右端的過程中，電壓表V2的示數與滑動變阻器連入電路阻值之間變化關系的圖象，在這一過程中，下面分析正確的是（ ）
A.燈泡的額定功率為8W
B.燈泡的電阻為8Ω
C.電路消耗的最大功率為12W
D.2min電路至少做功1200J

Answer 1

【答案】ACD
【解析】解： A、由電路圖可知，燈泡與變阻器串聯，電壓表V1測電源電壓，電壓表V2測燈泡的電壓，電流表測電路中的電流；
滑片在A點時，電壓表V1的示數為12V，則電源電壓為12V；
滑片在A時，變阻器連入電路中電阻最小，根據分壓原理可知，變阻器的電壓最小，燈的電壓最大，則燈的電壓最大為UL1=8V，此時燈泡正常發光，
根據串聯電路電壓的規律，變阻器的電壓：U滑1=U﹣UL1=12V﹣8V=4V，
由圖乙可知，此時變阻器的電阻為R滑1=4Ω，則通過變阻器的電流：
I滑= = =1A，
串聯電路電流處處相等，則燈的額定電流IL=I滑=1A，
所以，燈的額定功率：PL=UL1IL=8V×1A=8W；故A正確；
B、由I= 可得，滑片在A點時燈泡的電阻：
RL= =8Ω，
當滑片從A向右移動的過程中，由圖乙可知，電壓表V2示數減小，即燈的電壓減小，通過的燈電流減小，燈泡的實際功率變小，燈絲的溫度降低，燈的電阻變小，小于8Ω，B錯誤；
C、滑片在A點時，變阻器連入電路中的電阻最小，電路的總電阻最小，電路中電流最大，由A項解答可知，電路的最大電流為1A，
則電路消耗的最大功率：
P總大=UI大=12V×1A=12W，故C正確；
D、當滑片移動至最右端時，變阻器連入電路中的電阻最大，由圖乙可知R滑大=12Ω，此時電路中的電流最小，由圖乙知此時電壓表V2的示數即燈的電壓為2V，
由串聯電路電壓的規律可得，變阻器兩端的電壓：
U滑=U﹣UL′=12V﹣2V=10V，
根據歐姆定律可得，此時電路中的最小電流即通過變阻器的電流：
I最小= ，
則2min電路至少做功：
W總小=UI最小t=12V× ×2×60s=1200J．故D正確．
故選ACD．
【考點精析】認真審題，首先需要了解歐姆定律及其應用(歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）)，還要掌握電功的計算(電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）)的相關知識才是答題的關鍵．