Question

【題目】如右圖所示，電源電壓恒定，燈L上標有“6V 3.6W”字樣（不計溫度對燈絲電阻的影響），R為滑動變阻器。先閉合S1、斷開S2，將滑動變阻器的滑片P滑到中點時，電流表A1、A2的示數之比為1∶2，小燈泡恰好正常發光。斷開S1，將電流表A1換成電壓表V1，電流表A2換成電壓表V2，滑動變阻器滑片調到最右端，再閉合S1、S2。下列說法錯誤的是

A. 電源電壓為6V

B. 電壓表V1、V2的示數之比為3∶1

C. 燈泡在后一種情況下的實際功率為0.4W

D. 前后兩種情況下，電路消耗的總功率之比為4：1

Answer 1

【答案】D

【解析】根據題意知道，當閉合S1 、斷開S2，將滑動變阻器的滑片P滑到中點時，小燈泡恰好正常發光，由電路圖知道小燈泡L與滑動變阻器并聯，根據并聯電路的特點，可得電源電壓是：U=UR =UL =6V，故A正確；

因為燈L上標有“6V 3.6W”，所以燈泡的電阻是：RL =UL2/PL=(6V)2/3.6W=10Ω，當閉合S1、斷開S2，將滑動變阻器的滑片P滑到中點時，電流表A1 、A2 的示數之比為1：2，可得IL =IR ，由并聯電路的特點知道RL =R/2=10Ω，所以滑動變阻器的最大阻值是：R=20Ω；當斷開S1，將電流表A1 換成電壓表V1，電流表A2 換成電壓表V2，滑動變阻器滑片調到最右端，再閉合S1、S2，電壓表V1 測電源電壓，電壓表V2 測小燈泡兩端的電壓，由串聯電路的特點：U/UL=R+RL/RL=20Ω+10Ω/10Ω=3/1=3：1，故B正確；

斷開S1 ，將電流表A1 換成電壓表V1 ，電流表A2 換成電壓表V2 ，滑動變阻器滑片調到最右端，再閉合S1、S2。此時串聯電路的電流：I=U/R+RL=6V/20Ω+10Ω=0.2A，燈泡在后一種情況下的實際功率：PL實 =I2 RL =（0.2A）2×10Ω=0.4W，故C正確；

閉合S1、斷開S2，將滑動變阻器的滑片P滑到中點時，電流表A1 、A2 的示數之比為1：2，根據并聯電路的特點，P=2PL額 =2×3.6W=7.2W；斷開S1，將電流表A1 換成電壓表V1 ，電流表A2 換成電壓表V2 ，滑動變阻器滑片調到最右端，再閉合S1、S2 。P′=UI=6V×0.2A=1.2W，前后兩種情況下，電路消耗的總功率之比：P：P′=7.2W：1.2W=6：1，即D錯誤，故選D。