Question

如图所示电路，电源电压不变，电压表量程是0~3V，电流表量程是0~0.6A。只闭合S、S₁，在滑动变阻器R₁的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，灯泡、R₁的I-U图像如图乙所示，滑片在a点时灯泡恰好正常发光。下列说法正确的是（　　）

A.电源电压为5.5V

B.只闭合S、S₁时，整个电路的最大功率为2.7W

C.只闭合S、S₁时，灯泡2s内最少消耗2.4J电能

D.只闭合S、S₂，R₁的滑片在a点，R₂允许连入电路的阻值范围是1.5Ω~12Ω

Answer

D

【解析】

A．分析乙图可知在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，滑动变阻器阻值逐渐减小，电压减小，回路中电流增大，故左侧的图像为小灯泡的I-U图像，刚开始时小灯泡两端电压为，滑动变阻器两端电压为，设电源电压为，则有

故A错误；

B．只闭合S、S1时，当电流最大时，整个电路的功率最大，设最大功率为，则有

故B错误；

C．只闭合S、S1时，灯泡最小功率为刚开始时的功率，设为，则有

设2s内最少消耗电能为，则有

故C错误；

D．滑片在a点的电阻为

只闭合S、S2，与串联，设R2允许连入电路的阻值最大电阻为，此时电压表示数达到最大，设为，由欧姆定律可得此时电路中的电流为

则滑动变动器最大阻值

设滑动变阻器最小电阻为，此时电流数示数达到最大值，设为，则有

解得。故R2允许连入电路的阻值范围是1.5Ω~12Ω，故D正确。

故选D。