题目
如图甲所示，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V”字样，灯泡L的电流与两端电压的关系如图乙。滑动变阻器R1上标有“50Ω 1A”，定值电阻R2为20Ω，电流表量程为0～3A。当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯泡L正常发光。则下列说法正确的是（ ）↑I/A-|||-R2 0.5-|||-0.4-|||-s-|||-0.3-|||-0.2-|||-L s3 R 0.1-|||-o' 2 乙^4 6 U/V-|||-甲A. 灯泡正常发光时的电阻为6ΩB. 电源电压为12VC. 当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，调节变阻器的滑片P使灯泡消耗的功率为1.2W，滑动变阻器10s内消耗的电能为52JD. 当开关S1、S2、S3均闭合时，电路允许消耗的最大功率为18.8W
如图甲所示，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V”字样，灯泡L的电流与两端电压的关系如图乙。滑动变阻器R1上标有“50Ω 1A”，定值电阻R2为20Ω，电流表量程为0～3A。当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯泡L正常发光。则下列说法正确的是（ ）
- A. 灯泡正常发光时的电阻为6Ω
- B. 电源电压为12V
- C. 当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，调节变阻器的滑片P使灯泡消耗的功率为1.2W，滑动变阻器10s内消耗的电能为52J
- D. 当开关S1、S2、S3均闭合时，电路允许消耗的最大功率为18.8W
题目解答
答案
解：
A．当小灯泡两端电压为6V时，电流为0.5A，根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻为
${R}_{L}=\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}=\frac{6V}{0.5A}=12Ω$，
故A错误；
B．当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，L和R2串联；小灯泡正常发光，则小灯泡两端电压为6V，电路中电流为0.5A，R2两端电压为U2=ILR2=0.5A×20Ω=10V，
电源电压为U=UL+U2=6V+10V=16V，
故B错误；
C．当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，L和R1串联；调节变阻器的滑片P使灯泡消耗的功率为1.2W，由图乙可知，此时小灯泡两端电压为3V，电路中的电流为0.4A，由串联电路中电压的规律知，R1两端电压为U1=U-U'L=16V-3V=13V，
根据W=UIt可知滑动变阻器10s内消耗的电能为W1=U1I't=13V×0.4A×10s=52J，
故C正确；
D．当开关S1、S2、S3均闭合时，R1与R2并联，根据欧姆定律可知通过R2的电流为
${I}_{2}=\frac{U}{{R}_{2}}=\frac{16V}{20Ω}=0.8A$
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，此时1A+0.8A＜3A，
不会超过电流表的量程，干路的最大电流为I=I1+I2=1A+0.8A=1.8A，
根据P=UI可知电路允许消耗的最大功率为Pm=UI=16V×1.8A=28.8W，
故D错误。
故选：C。
A．当小灯泡两端电压为6V时，电流为0.5A，根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻为
${R}_{L}=\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}=\frac{6V}{0.5A}=12Ω$，
故A错误；
B．当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，L和R2串联；小灯泡正常发光，则小灯泡两端电压为6V，电路中电流为0.5A，R2两端电压为U2=ILR2=0.5A×20Ω=10V，
电源电压为U=UL+U2=6V+10V=16V，
故B错误；
C．当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，L和R1串联；调节变阻器的滑片P使灯泡消耗的功率为1.2W，由图乙可知，此时小灯泡两端电压为3V，电路中的电流为0.4A，由串联电路中电压的规律知，R1两端电压为U1=U-U'L=16V-3V=13V，
根据W=UIt可知滑动变阻器10s内消耗的电能为W1=U1I't=13V×0.4A×10s=52J，
故C正确；
D．当开关S1、S2、S3均闭合时，R1与R2并联，根据欧姆定律可知通过R2的电流为
${I}_{2}=\frac{U}{{R}_{2}}=\frac{16V}{20Ω}=0.8A$
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，此时1A+0.8A＜3A，
不会超过电流表的量程，干路的最大电流为I=I1+I2=1A+0.8A=1.8A，
根据P=UI可知电路允许消耗的最大功率为Pm=UI=16V×1.8A=28.8W，
故D错误。
故选：C。
解析
步骤 1：计算灯泡正常发光时的电阻
根据题意，灯泡L正常发光时的电压为6V，从图乙中可以读出此时的电流为0.5A。根据欧姆定律，电阻${R}_{L}=\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}=\frac{6V}{0.5A}=12Ω$。
步骤 2：计算电源电压
当闭合开关S_2，断开开关S_1、S_3时，灯泡L和电阻R_2串联。灯泡正常发光，此时灯泡两端电压为6V，电流为0.5A。根据欧姆定律，电阻R_2两端电压为${U}_{2}={I}_{L}{R}_{2}=0.5A×20Ω=10V$。电源电压为${U}={U}_{L}+{U}_{2}=6V+10V=16V$。
步骤 3：计算滑动变阻器10s内消耗的电能
当闭合开关S_3，断开开关S_1、S_2时，灯泡L和滑动变阻器R_1串联。调节滑动变阻器的滑片P使灯泡消耗的功率为1.2W，从图乙中可以读出此时灯泡两端电压为3V，电流为0.4A。根据串联电路电压的规律，滑动变阻器两端电压为${U}_{1}={U}-{U}_{L}=16V-3V=13V$。根据电能公式，滑动变阻器10s内消耗的电能为${W}_{1}={U}_{1}{I}_{t}=13V×0.4A×10s=52J$。
步骤 4：计算电路允许消耗的最大功率
当开关S_1、S_2、S_3均闭合时，滑动变阻器R_1与电阻R_2并联。根据欧姆定律，通过电阻R_2的电流为${I}_{2}=\frac{U}{{R}_{2}}=\frac{16V}{20Ω}=0.8A$。滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，此时1A+0.8A＜3A，不会超过电流表的量程，干路的最大电流为${I}={I}_{1}+{I}_{2}=1A+0.8A=1.8A$。根据功率公式，电路允许消耗的最大功率为${P}_{m}=UI=16V×1.8A=28.8W$。
根据题意，灯泡L正常发光时的电压为6V，从图乙中可以读出此时的电流为0.5A。根据欧姆定律，电阻${R}_{L}=\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}=\frac{6V}{0.5A}=12Ω$。
步骤 2：计算电源电压
当闭合开关S_2，断开开关S_1、S_3时，灯泡L和电阻R_2串联。灯泡正常发光，此时灯泡两端电压为6V，电流为0.5A。根据欧姆定律，电阻R_2两端电压为${U}_{2}={I}_{L}{R}_{2}=0.5A×20Ω=10V$。电源电压为${U}={U}_{L}+{U}_{2}=6V+10V=16V$。
步骤 3：计算滑动变阻器10s内消耗的电能
当闭合开关S_3，断开开关S_1、S_2时，灯泡L和滑动变阻器R_1串联。调节滑动变阻器的滑片P使灯泡消耗的功率为1.2W，从图乙中可以读出此时灯泡两端电压为3V，电流为0.4A。根据串联电路电压的规律，滑动变阻器两端电压为${U}_{1}={U}-{U}_{L}=16V-3V=13V$。根据电能公式，滑动变阻器10s内消耗的电能为${W}_{1}={U}_{1}{I}_{t}=13V×0.4A×10s=52J$。
步骤 4：计算电路允许消耗的最大功率
当开关S_1、S_2、S_3均闭合时，滑动变阻器R_1与电阻R_2并联。根据欧姆定律，通过电阻R_2的电流为${I}_{2}=\frac{U}{{R}_{2}}=\frac{16V}{20Ω}=0.8A$。滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，此时1A+0.8A＜3A，不会超过电流表的量程，干路的最大电流为${I}={I}_{1}+{I}_{2}=1A+0.8A=1.8A$。根据功率公式，电路允许消耗的最大功率为${P}_{m}=UI=16V×1.8A=28.8W$。