Question

额定电压为3.8V的小灯泡L与滑动变阻器R串联后接在电源上（如图所示）．闭合开关S后，当滑片P在a端时，灯泡消耗的功率P=1.6W；当滑片P在中点时，滑动变阻器消耗的功率为P₁；当滑片P在b端时，滑动变阻器消耗的功率为P₂，电流表的示数I=0.1A．已知P₁：P₂=32：25，灯丝电阻不随温度变化．则下列结果正确的是（ ）
A．电源电压为4.5V
B．小灯泡的灯丝电阻为30Ω
C．滑动变阻器最大阻值为20Ω
D．小灯泡消耗的最小功率为0.1W

Answer

闭合开关S后，当滑片P在a端时，滑动变阻器没有电阻接入电路，灯泡L两端电压是电源电压．有电压和电阻可表示出功率．P==1.6W．
当滑片P在中点时，滑动变阻器有一半电阻接入电路，所以，P1=×，
当滑片P在b端时，滑动变阻器全部接入电路，灯泡和滑动变阻器串联．所以，P2=×R，此时电流为0.1A，I==0.1A．
然后根据P1：P2=32：25列出等式．综合求解．
解闭合开关S后，当滑片P在中点时，P1=×，
当滑片P在b端时，P2=×R，
将P1和P2代入P1：P2=32：25并整理得，
R=3RL．（1）
此时电流为0.1A，I==0.1A．（2）
当滑片P在a端时，P==1.6W．（3）
由（1）、（2）、（3）整理得：RL=10Ω，R=30Ω．
将RL=10Ω代入（3）得U=4V．所以ABC都错误．
当滑片滑至b端时，总电阻最大，电流最小，由PL=IL2RL可知，小灯泡消耗的功率最小．
PL=IL2RL=（0.1A）2×10Ω=0.1W．故D正确．
故选D．