如图甲所示是小明的调光灯电路图,他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为6V.闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I-U关系图象如图乙所示.(电阻丝AB的阻值不随温度变化),下面说法中正确的是
A.电阻丝AB的阻值为6Ω
B.小灯泡的最小功率为1.5W
C.电路中的最大功率是6W
D.滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,电压表示数变大
C
(1)当滑片位于B端时,电路为灯泡的简单电路,由乙图读出通过灯泡的电流和电压即电源的电压,根据P=UI求出灯泡的最大电功率.
(2)当滑片位于A端时,灯泡与AB电阻丝串联,电压表测AB电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流,此时电路中电流最小,灯泡的电功率最小;由图乙读出此时电表的示数,根据欧姆定律求出AB电阻丝的阻值,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据P=UI求出灯泡消耗的最小功率.
(3)根据滑片确定接入电路电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化,根据串联电路额电压特点可知电压表示数的变化.
解答:(1)当滑片位于B端时,电路为灯泡的简单电路,
由乙图可知,电源的电压U=6V,电路中的电流I=1A,
灯泡的最大电功率Pmax=UI=6V×1A=6W,故C正确;
(2)当滑片位于A端时,灯泡与AB电阻丝串联,电压表测AB电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流;
由小灯泡的I-U关系图象可知,UAB=1.5V,I=0.5A,则
RAB===3Ω,故A不正确;
此时灯泡两端的电压:
UL=U-UAB=6V-1.5V=4.5V,
灯泡的最小电功率:
ULmin=4.5V×0.5A=2.25W,故B不正确;
(3)滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小;
根据I=可知,电路中的电流变大,
根据U=IR可知,灯泡两端的电压变大,
根据串联电路总电压等于各分电压之和可知,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故D不正确.
故选C.
点评:本题考查了滑动变阻器的使用以及欧姆定律和电功率公式的应用,关键是根据图象得出A点和B点对应电表的示数.
物理学习经验分享:翻译和留痕就是在审题时首先用符号来表示物理量,并标在物理量上,建立物理情景就是运用示意图变抽象为具体。