问题 选择题

如图所示,电源电压U=12V不变,小灯泡L的额定电压为6V.闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片P移至中点时,小灯泡L正常发光;当滑片P移至最左端时,小灯泡L的实际功率为4W.则小灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大阻值分别为(  )

A.9W4Ω

B.9W8Ω

C.4W4Ω

D.4W8Ω

答案

当滑动变阻器R的滑片P移至中点时,等效电路图如图1所示;当滑片P移至最左端时,等效电路图如图2所示.

图1中,灯泡正常发光时的电压UL=6V,

因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以UR=U-UL=12V-6V=6V;

因为串联电路中各处的电流相等,所以根据欧姆定律可得:

UL
UR
I1RL
I1×
1
2
R
=
RL
1
2
R
=
6V
6V
=
1
1

化简后可得:R=2RL

在图1和图2中,电源的电压不变,则

I1
I2
=
RL+R
RL+
1
2
R
=
RL+2RL
RL+
1
2
×2RL
=
3
2

UL
UL
=
I1RL
I2RL
=
I1
I2
=
3
2
,则UL′=
2
3
UL=
2
3
×6V=4V,

在图2中,

由P=

U2
R
可知,RL=
(UL)2
PL
=
(4V)2
4W
=4Ω,

则R=2RL=2×4Ω=8Ω,

灯泡的额定功率:

PL=

(UL)2
RL
=
(6V)2
=9W.

故选B.

单项选择题
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