(2014•广陵区二模)如图所示,灯泡L标有“6V 3W”的字样,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”

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  • 解题思路:(1)知道灯泡的额定功率和额定电压,根据P=UI求出额定电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻;根据灯泡的额定电流和滑动变阻器允许通过的最大电流、电流表的量程确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,整个电路消耗的电功率最大,欧姆定律求出电路中的总电阻,根据电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,根据P=UI求出整个电路消耗的最大功率;

    (2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡消耗的电功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,根据P=I2R求出灯泡L的最小功率;

    (3)灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据W=Pt求出1min消耗的电能.

    (1)由P=UI可得,灯泡的额定电流:

    IL=

    PL

    UL=[3W/6V]=0.5A,

    由I=[U/R]可得,灯泡的电阻:

    RL=

    UL

    IL=[6V/0.5A]=12Ω,

    因灯泡的额定电流为0.5A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表的最大示数为0.6A,

    所以,电路中的最大电流I=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,整个电路消耗的电功率最大,

    电路中的总电阻:

    R=[U/I]=[8V/0.5A]=16Ω,

    由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:

    R滑min=R-RL=16Ω-12Ω=4Ω,故C正确,不符合题意;

    电路消耗的最大功率:

    P=UI=8V×0.5A=4W,故B不正确,符合题意;

    (2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡消耗的电功率最小,

    因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

    所以,电路中的电流:

    I′=[U

    RL+R滑max=

    8V/12Ω+20Ω]=0.25A,

    灯泡L的最小功率:

    PLmin=(I′)2×RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W,故A正确,不符合题意;

    (3)灯泡正常发光时的功率为3W,则1min消耗的电能:

    WL=PLt=3W×60s=180J,故D正确,不符合题意.

    故选B.

    点评:

    本题考点: 欧姆定律的应用;电功率的计算.

    考点点评: 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是电路中最大电流的确定.