Question

【題目】如圖甲所示電路中，電源電壓保持不變，閉合開關S后，滑片P在左右兩端間滑動的過程中，小燈泡的I–U關系圖象如圖乙所示，則下列說法正確的是

A. 電源電壓為15V

B. 變阻器的最大阻值為10Ω

C. 電路總功率的變化范圍為3～24W

D. 燈泡兩端電壓為4. 5V時，燈泡的功率小于6. 75W

Answer 1

【答案】D

【解析】

當滑片位于左端時，電路中的電流最大，電路的總功率最大，當滑片位于右端時，電路中的電流最小，電路的總功率最小，根據圖象讀出電路中的電流和燈泡兩端的電壓，根據P=UI求出電路的最小總功率，根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值．

由電路圖可知，當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路為燈泡的簡單電路，

由圖象可知,電路中的電流I=2A,電源的電壓U=UL=12V，故A錯誤；則電路的最大功率：

P大=UI=12V×2A=24W，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流最小，電路的總功率最小，由圖象可知,燈泡兩端的電壓U′L=3V,電路中的電流I′=1A，電路的最小總功率： P小=UI′=12V×1A=12W，則該電路總功率變化范圍為12W24W，故C錯誤；因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的電壓： UR=UU′L=12V3V=9V，滑動變阻器的最大阻值： R==9Ω，故B錯誤。

從圖上找出燈泡兩端的電壓為4.5V時對于的電流（見下圖），根據P=UI求出燈泡功率然后進比較：

由圖可知當燈泡兩端的電壓為4.5V時，電路中的電流是1.125A，此時燈泡的功率P=UI=4.5V,故D正確，故選D.