Question

如图电路中，电源电压不变，灯L上标有“18V 18W”的字样，电压表所选量程为0～15V，电流表所选量程为0～3A．当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯L正常发光，电流表示数为2.5A．当开关S断开、滑动变阻器的滑片P移到距a端3/4ab长度时，电压表示数为15V．则在保证电路各元件安全的情况下，断开开关S，移动滑片P的过程中，灯L的最小功率为（ ）

A．0.5W
B．3.75W
C．5W
D．6.48W

Answer

由灯的铭牌知道灯的额定电压和额定功率，可求出灯丝电阻．
当开关S闭合、滑片P移到a端时，灯L和滑动变阻器并联，因为灯正常发光，可求灯两端的电压和电源电压，再求出通过灯的电流，利用并联电路的电流关系求通过滑动变阻器的电流，进而利用欧姆定律求滑动变阻器的最大电阻；
当开关S断开、滑片P移到距a端ab长度时，求出滑动变阻器连入的电阻，此时电压表示数为15V，是滑动变阻器两端的最大电压，灯两端的电压最小为3V，利用欧姆定律求出此时电路中的电流，再利用P=UI求灯的最小功率．
【解析】
由灯L上标有“18V 18W”的字样可知，灯的额定电压为18V、额定功率为18W．
当开关S闭合、滑片P移到a端时，灯L和滑动变阻器并联，
∵灯正常发光，
∴UL=U=U额=18V，
灯丝电阻：
RL===18Ω，
此时通过灯的电流：
IL===1A，
通过滑动变阻器的电流：
IR=I-IL=2.5A-1A=1.5A，
∴滑动变阻器的最大电阻：
R===12Ω，
当开关S断开、滑片P移到距a端ab长度时，滑动变阻器连入的电阻：
R′=×12Ω=9Ω，
∵此时电压表示数为15V，是滑动变阻器两端的最大电压，
∴灯两端的最小电压：
U小=U-UR=18V-15V=3V，
此时电路中的电流：
I′===A，
灯L的最小功率：
P小=U小I′=3V×A=5W．
故选C．