问题
选择题
如图所示电路中,设电源两端电压不变,灯L的电阻不随温度变化.闭合开关S,在变阻器的滑片P移动的过程中,电流表A的最小示数为0.2A,电压表V的最大示数为3V,电压表V1的最大示数与最小示数之比为3:2.则下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.电路的最大电功率为2.7W
C.灯L的阻值为15Ω
D.滑动变阻器最大阻值为40Ω
答案
经分析,电灯L与滑动变阻器串联,电流表测电流,电压表V测滑动变阻器两端的电压,电压表V1测小灯泡L两端的电压.
(1)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的电流最小,I=0.2A;此时电压表V的最大,U2=3V,电压表V1的示数最小为U1;
∴滑动变阻器最大阻值R2=
=U2 I
=15Ω,3V 0.2A
灯泡L两端电压U1=IRL,
电源电压U=I(R2+RL)=0.2A×(15Ω+RL)=3V+0.2RL.
(2)当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,电路中的电流最大为I′,此时灯泡L两端的电压U1′最大等于电源电压,
则U1′=I′RL.
①根据“电压表V1的最大示数与最小示数之比为3:2;
∴
=U1′ U1
=I′RL IRL
=I′ I
,I′=3 2
I=3 2
×0.2A=0.3A3 2
∴电源电压U=I′RL=0.3RL
②电源两端电压不变,灯L的电阻不随温度变化,
∴3V+0.2RL=0.3RL
解得灯泡电阻RL=30Ω,电源电压U=9V
③电路的最大电功率为P=UI′=9V×0.3A=2.7W
故选B.