Question

【題目】如圖所示，電源電壓不變，電流表的最大量程0－3A，燈泡L標有“6V 3W”（不考慮溫度對燈絲電阻的影響），當開關S閉合．S1、S2斷開，滑片P從b端滑到某一位置時，變阻器的電阻減小6Ω，電流表的示數變化0.1A，燈泡恰好正常發光；保持滑片P位置不變，閉合S1、S2，電流表的示數又變化了1.5A．在開關S閉合時，下列說法中不正確的是

A. 當 S1、S2都斷開，調節滑片P，電路消耗的總功率最小為4.8W

B. 當 S1、S2都斷開，調節滑片P，電路消耗的總功率最大為12W

C. 當S1、S2都閉合時，調節滑片P，電路消耗的總功率最小為20W

D. 當S1、S2都閉合時，調節滑片P，電路消耗的總功率最大為36W

Answer 1

【答案】B

【解析】

當開關S閉合，S1、S2 斷開，滑片P在b端時，燈泡與滑動變阻器（最大值）串聯，電流表測量電路的電流，滑片滑到某一位置時，接入電路的電阻減小，電路如下：

保持滑片P位置不變，閉合S1、S2，燈泡短路，滑動變阻器與R0并聯，電流表測量干路電流，等效電路圖如下：

（1）根據題意知道，在圖1中，串聯電路中各處的電流相等，且燈泡正常發光，所以，由P=UI知道，電路中的電流是：，

由此可知，滑動變阻器接入最大值時，電路的電流是：

故圖3中電流表的示數是：

由于燈泡L標有“6V 3W”，所以，由知道，燈泡的電阻是：，

由歐姆定律和電阻的串聯特點知道：，即滑動變阻器的總電阻是：Rab =18Ω，

電源的電壓是：

由歐姆定律知道，圖2中通過滑動變阻器的電流是：

由于并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過R0 的電流是：，故R0 的阻值是：。

（2）當開關S閉合，S1、S2 斷開時，L與Rab 串聯，電路中的電阻最大時，電路消耗的電功率最小，且電路消耗的最小總功率是：，故A正確；

當S1、S2都斷開，調節滑片P，燈泡和變阻器串聯時，燈泡燈泡正常發光，電路中的最大電流為0.5A，此時電路的總功率最大，且電路消耗的最大總功率是：，故B不正確；

當三個開關S、S1、S2都閉合時，R0 與變阻器并聯，此時電路的總功率是：，

所以，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，變阻器消耗的功率最小，電路消耗的總功率最小，且電路消耗總功率的最小值是：，故C正確；

根據題意知道，當滑片向左滑動時，電流表示數逐漸變大，由于電流表的量程0-3A，所以，電路中最大電流是：，此時電路的最大功率是：，故D正確，綜上所述，只有B符合題意，故選B。