Question

【题目】如图甲所示电路，电源电压恒定，灯泡标有“8V”的字样，闭合开关S，滑动变阻器的滑片在A点时，电压表V1的示数为12V，图乙是滑动变阻器的滑片从A点移到最右端的过程中，电压表V2的示数与滑动变阻器连入电路阻值之间变化关系的图象，在这一过程中，下面分析正确的是（ ）
A.灯泡的额定功率为8W
B.灯泡的电阻为8Ω
C.电路消耗的最大功率为12W
D.2min电路至少做功1200J

Answer 1

【答案】ACD
【解析】解： A、由电路图可知，灯泡与变阻器串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测灯泡的电压，电流表测电路中的电流；
滑片在A点时，电压表V1的示数为12V，则电源电压为12V；
滑片在A时，变阻器连入电路中电阻最小，根据分压原理可知，变阻器的电压最小，灯的电压最大，则灯的电压最大为UL1=8V，此时灯泡正常发光，
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压：U滑1=U﹣UL1=12V﹣8V=4V，
由图乙可知，此时变阻器的电阻为R滑1=4Ω，则通过变阻器的电流：
I滑= = =1A，
串联电路电流处处相等，则灯的额定电流IL=I滑=1A，
所以，灯的额定功率：PL=UL1IL=8V×1A=8W；故A正确；
B、由I= 可得，滑片在A点时灯泡的电阻：
RL= =8Ω，
当滑片从A向右移动的过程中，由图乙可知，电压表V2示数减小，即灯的电压减小，通过的灯电流减小，灯泡的实际功率变小，灯丝的温度降低，灯的电阻变小，小于8Ω，B错误；
C、滑片在A点时，变阻器连入电路中的电阻最小，电路的总电阻最小，电路中电流最大，由A项解答可知，电路的最大电流为1A，
则电路消耗的最大功率：
P总大=UI大=12V×1A=12W，故C正确；
D、当滑片移动至最右端时，变阻器连入电路中的电阻最大，由图乙可知R滑大=12Ω，此时电路中的电流最小，由图乙知此时电压表V2的示数即灯的电压为2V，
由串联电路电压的规律可得，变阻器两端的电压：
U滑=U﹣UL′=12V﹣2V=10V，
根据欧姆定律可得，此时电路中的最小电流即通过变阻器的电流：
I最小= ，
则2min电路至少做功：
W总小=UI最小t=12V× ×2×60s=1200J．故D正确．
故选ACD．
【考点精析】认真审题，首先需要了解欧姆定律及其应用(欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）)，还要掌握电功的计算(电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）)的相关知识才是答题的关键．