Question

2．如圖所示，一個(gè)標(biāo)有“6V 3.6W”字樣的小燈泡L和最大阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)后接在電壓恒為6V的電源兩端，設(shè)燈絲電阻不變，則下列判斷錯(cuò)誤的是（　�。�

• A． 當(dāng)滑片P從a滑向b時(shí)，燈L的電功率一直減小
• B． 移動(dòng)滑片P能使L和R的電功率相等
• C． 移動(dòng)滑片P，電路中總功率最小值是0.6W
• D． 無論如何移動(dòng)滑片P，電路中總功率不會(huì)超過2W

Answer 1

分析 （1）根據(jù)滑片的移動(dòng)可知接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化，利用P=I²R可知燈泡實(shí)際功率的變化；
（2）串聯(lián)電路中各處的電流相等，根據(jù)P=I²R可知，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻與燈泡的電阻相等時(shí)兩者消耗的電功率相等；
（3）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡的電阻，當(dāng)燈泡的電阻與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)時(shí)電路中的電流最小，電路的總功率最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路中總功率最小值；
（4）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零時(shí)，燈泡兩端的電壓和額定電壓相等，燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，此時(shí)燈泡的實(shí)際功率即為電路消耗的功率．

解答 解：
A、在滑片P由a滑向b的過程中，變阻器接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大，由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變小，由P=I²R可知，燈L的電功率變小，故A正確；
B、因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以由P=I²R可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻與燈泡的電阻相等時(shí)，兩者消耗的電功率相等，故B正確；
C、由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈泡的電阻R_L=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3.6W}$=10Ω，
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí)，總電阻增大，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電路的總功率最小，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以電路的最小總功率：P_總小=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{L}+{R}_{滑大}}$=$\frac{（6V）^{2}}{10Ω+50Ω}$=0.6W，故C正確；
D、當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零時(shí)，燈泡兩端的電壓和額定電壓相等，燈泡的實(shí)際功率為3.6W，則此時(shí)電路中總功率為3.6W，故D錯(cuò)誤；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，要注意額定電壓下燈泡正常發(fā)光；解答本題的關(guān)鍵是要會(huì)運(yùn)用電功率的兩個(gè)公式去分析，這兩個(gè)公式是P=I²R和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$．