Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓不變，電壓表量程是0~3V，電流表量程是0~0.6A。只閉合S、S1，在滑動變阻器R1的滑片從最右端向左滑至a點的過程中，燈泡、R1的I-U圖像如圖乙所示，滑片在a點時燈泡恰好正常發光。下列說法正確的是（　　）

A.電源電壓為5.5V

B.只閉合S、S1時，整個電路的最大功率為2.7W

C.只閉合S、S1時，燈泡2s內最少消耗2.4J電能

D.只閉合S、S2，R1的滑片在a點，R2允許連入電路的阻值范圍是1.5Ω~12Ω

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．分析乙圖可知在滑動變阻器R1的滑片從最右端向左滑至a點的過程中，滑動變阻器阻值逐漸減小，電壓減小，回路中電流增大，故左側的圖像為小燈泡的I-U圖像，剛開始時小燈泡兩端電壓為，滑動變阻器兩端電壓為，設電源電壓為，則有

故A錯誤；

B．只閉合S、S1時，當電流最大時，整個電路的功率最大，設最大功率為，則有

故B錯誤；

C．只閉合S、S1時，燈泡最小功率為剛開始時的功率，設為，則有

設2s內最少消耗電能為，則有

故C錯誤；

D．滑片在a點的電阻為

只閉合S、S2，與串聯，設R2允許連入電路的阻值最大電阻為，此時電壓表示數達到最大，設為，由歐姆定律可得此時電路中的電流為

則滑動變動器最大阻值

設滑動變阻器最小電阻為，此時電流數示數達到最大值，設為，則有

解得。故R2允許連入電路的阻值范圍是1.5Ω~12Ω，故D正確。

故選D。