Question

【题目】如图甲所示的电路中，小灯泡L标有“6V 3W”字样。闭合开关S、S1，断开开关S2，将滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端，在图乙中绘制出电压表V1的示数与电流表A的示数关系图象AB； 闭合开关S、S2，断开开关S1，将滑动变阻器的滑片P从最右端向左滑动，直至灯泡正常发光，在图乙中绘制出电压表V2的示数与电流表A的示数关系图象CD．则下列判断中正确的是（ ）

A. 电源电压为9V

B. 灯泡L正常发光时，电路的总功率为4 W

C. 灯泡L正常发光时，滑动变阻器连入电路的阻值刚好是其最大阻值的一半

D. 电压表V2的示数为3V时，滑动变阻器连入电路的阻值为12.5Ω

Answer 1

【答案】BD

【解析】（1）小灯泡L标有“6V 3W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P＝UI可得，灯的额定电流：IL额＝＝0.5A，由I＝可得，灯正常发光时的电阻：RL＝＝＝12Ω；闭合开关S、S1，断开开关S2，等效图如图1所示；当闭合开关S、S2，断开开关S1，等效图如图2所示；

在图1中，因电压表V1接在滑片上，且电压表的内阻很大，故无论滑片如何移动，电流经变阻器的全部电阻再经灯泡回到电源负极（变阻器始终以最大阻值接入电路），则电路的总电阻不变，由图乙中的图象AB可知，此时电路中电流不变，且I1＝0.3A；电压表V1测滑片P以右电阻丝的电压，P在最左端时，根据U＝IR可知，电压表V1的示数最大，由图乙的图象AB可知：U1大＝6V，由欧姆定律可得，变阻器的最大电阻：R0大＝＝20Ω，由图乙的图象CD可知，当电路中电流为0.3A时，灯泡两端电压为2V，由串联电路电压的规律可得，电源电压为：U＝U′LU1大＝2V6V＝8V，故A错误；灯泡L正常发光时，电路的总功率：P总＝UIL额＝8V×0.5A＝4W，故 B正确；（2）闭合开关S、S2，断开开关S1，等效电路图如上图2所示；将变阻器的滑片P从最右端向左滑动，直至灯泡正常发光，灯泡L正常发光时，电路中的电流为0.5A，由欧姆定律和电阻的串联可得，滑动变阻器连入电路的阻值：R滑＝RL＝12Ω＝4Ω≠×20Ω，故C错误；（3）电压表V2的示数为3V时（即灯泡两端电压为3V），由图乙中的图象CD知，电路中的电流为I2＝0.4A，由欧姆定律可得，此时灯的电阻：RL′＝＝7.5Ω，根据电阻的串联和欧姆定律，此时变阻器连入电路中的电阻：R滑′＝RL′＝7.5Ω＝12.5Ω，故D正确。故选：BD。