Question

如图甲所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V，1.6W”字样，忽略温度对灯泡电阻的影响，滑动变阻器R₁标有“50Ω，1A”，电阻R₂阻值为20Ω。电压表的量程为0-3V，电流表的量程为0-3A。将变阻器的滑片P移至最左端，只闭合开关S、S₂和S₃，R₂消耗的电功率为1.8W。改变开关的通断和滑片P的位置，电路状态以及电路中的诸多物理量会发生变化。在保证各元件安全的情况下移动滑片，下列选项正确的是（　　）

A.闭合S、S₁时，电路的最大功率为18W

B.闭合S、S₁时，R₁的滑片向右移动时，灯泡亮度变暗

C.闭合开关S、S₂、和S₃时，乙图横轴表示R₁接入的阻值，纵轴表示电路总功率

D.闭合开关S、S₂、和S₃时，丙图横轴表示电路总电阻的倒数，纵轴表示电流表示数

Answer

C

【解析】

只闭合开关S、S2和S3时，灯泡L短路，滑动变阻器R1与电阻R2并联，将变阻器的滑片P移至最左端时，滑动变阻器R1以最大阻值接入电路，R2消耗的电功率为1.8W，根据可得电阻R2两端电压

根据并联电路电压规律可知电源电压为6V。

A．闭合S、S1时，滑动变阻器R1与灯泡L串联，电流允许通过的最大电流为3A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，灯泡正常工作的电流

在保证各元件安全的情况下，此时电路最大电流为0.4A，则电路的最大功率

故A错误；

B．闭合S、S1时，滑动变阻器R1与灯泡L串联，R1的滑片向右移动时，滑动变阻器R1接入阻值减小，电路通过电流变大，灯泡阻值不变，根据P=I2R可知灯泡的消耗的实际功率变大，故灯泡变亮，故B错误；

C．闭合开关S、S2、和S3时，灯泡L短路，滑动变阻器R1与电阻R2并联，电阻R2阻值、两端的电压不变，则消耗的功率不变为

此时电路的总功率由滑动变阻器R1消耗的电功率决定，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，则滑动变阻器R1消耗的最大电功率

故电路消耗的最大功率

滑动变阻器R1接入阻值最大时，滑动变阻器R1消耗的电功率最小

故电路消耗的最小功率

故C正确；

D．闭合开关S、S2、和S3时，灯泡L短路，滑动变阻器R1与电阻R2并联，通过电阻R2的电流

滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，考虑电路安全，此时干路电流即电流表示数最大为1.3A，则此时总电阻

则有

故D错误。

故选C。