Question

如图甲所示的电路中，电源电压为12V保持不变，R₂是定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R₁的滑片从最左端向右滑动直到小灯泡L正常发光。图乙是这一过程中两电压表与电流表示数变化关系的图像。下列说法正确的是（　　）

A.定值电阻R₂的阻值是20Ω B.小灯泡的额定功率为1.8W

C.小灯泡正常发光时，R₁的阻值为5Ω D.滑动变阻器R₁的最大阻值为35Ω

Answer

BCD

【解析】

由电路图可知，滑动变阻器R1、R2和灯泡L串联在电路中，电压表V1测量滑动变阻器R1和R2两端的总电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流。当滑片P从最左端向右滑动时，滑动变阻器连入的电阻变小，从而使电路中的总电阻变小，根据I＝可知，电路中的电流变大；由U＝IR可知，灯泡L和R2两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，R1和R2两端的总电压变小，由此可知：图像中上半部分为电压表V1示数变化图线，下半部分为电压表V2示数变化图线；

A．由图像可知，当灯泡L正常发光时电路中的电流最大，为0.3A，此时电压表V1的示数为滑动变阻器R1和R2两端的总电压UV1＝6V，电压表V2的示数为R2两端的电压U2＝4.5V，根据I＝可得

R2＝＝＝15Ω

故A错误；

B．因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡L正常发光时灯泡两端的电压

UL＝U﹣UV1＝12V﹣6V＝6V

所以

P额＝PL＝ULI最大＝6V×0.3A＝1.8W

故B正确；

C．因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡L正常发光时R1两端的电压

U1＝UV1﹣U2＝6V﹣4.5V＝1.5V

根据I＝可得

R1＝＝＝5Ω

故C正确；

D．当滑片P在最左端时，滑动变阻器连入的电阻最大，则电路中的电流最小；由图像可知，电路中最小电流值为I最小＝0.2A，此时电压表V1的示数UV1′＝10V，根据I＝可得此时R2两端的电压

U2′＝I最小R2＝0.2A×15Ω＝3V

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时R1两端的电压

U1′＝UV1′﹣U2′＝10V﹣3V＝7V

根据I＝可得

R1最大＝＝＝35Ω

故D正确。

故选BCD。