Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R1為定值電阻，滑動變阻器的最大阻值為R2，且R1=R2，燈泡L上標有“6V 3W”字樣，所用電流表的量程均為0-0.6A和0-3A，三個開關S1、S2、S3都閉合時，燈泡L正常發光，兩電流表指針的位置相同，當三個開關的狀態及滑動變阻器的阻值變化時，電路消耗的總功率也隨之變化。下列判斷正確的是（忽略溫度對燈電阻的影響）

①電源電壓為6V

②R1的阻值為24Ω

③電路消耗總功率的最小值為1W

④電路消耗總功率的最大值為3.75W

A. ①② B. ③④ C. ①④ D. ②③

Answer 1

【答案】C

【解析】根據題意知道，當三個開關S1 、S2 、S3 都閉合時，R1 與RL 并聯，電流表A1測R1 支路的電流，電流表A2 測干路電流，因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡正常發光，所以，電源的電壓與燈泡的額定電壓相等，即U=UL =6V，故①正確；

由P=UI可得，通過燈泡的電流：IL =PL/UL=3W/6V=0.5A，因兩電流表指針的位置相同，而并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，且所用電流表的量程均為0-0.6A和0-3A，所以電流表A2 的示數I是電流表A1 示數I1 的5倍，則IL =I-I1 =5I1 -I1 =4I1 =0.5A，故I1 =0.125A，由I=U/R可得，R1 的阻值：R1 =U/I1=6V/0.125A=48Ω，故②錯誤；

當開關S1 、S3 斷開，S2 閉合，滑片位于左端時電路中的總電阻最大，電路消耗的功率最小，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路消耗的最小功率：P小 =U2/（R1+R2）=U2/（R1+R1/2）=(6V)2/（48Ω+48Ω/2）=0.5W，故③不正確；

當三個開關S1、S2、S3都閉合時，R1 與RL 并聯，電路消耗的總功率最大，電路中的電流：I=5I1 =5×0.125A=0.625A，電路中的最大總功率：P大=UI=6V×0.625A=3.75W，故④正確，故選C。