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P0=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
D
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.P0==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.
解答: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,P0==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.
点评:对于本题的四个选项,不通过计算是不可能知道答案的.所以开始不要描准四个选项,要先根据题中条件找关系,列等式,然后综合整理看看能求出什么.一般是先算出一些不变的量.如本题中的电阻,电源电压等.然后再回到选项中看看还需要求什么.最后选出答案.