解题思路:(1)S闭合,S1断开时,滑动变阻器与灯泡串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端的电压,①灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据P=UI和串联电路的电流特点求出电路中的电流,利用欧姆定律求出电路中的总电阻,再根据电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的电阻;②P滑到b端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两者两端的电压之比;③P从中点向b端滑动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化,进一步判断灯泡亮暗的变化;(2)S闭合,P在b端,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,根据欧姆定律可知该支路的电流最小;再闭合S1时,灯泡与滑动变阻器串联后再与电阻R1并联,根据并联电路的电流特点判断出干路电流表的示数情况.
(1)S闭合,S1断开时,滑动变阻器与灯泡串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端的电压,
①灯泡正常发光时的电压UL=6V,功率PL=3W,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据P=UI可得,电路中的电流:
I=IL=
PL
UL=[3W/6V]=0.5A,
根据欧姆定律可得,灯泡的电阻:
RL=
UL
I=[6V/0.5A]=12Ω,
电路中的总电阻:
R=[U/I]=[12V/0.5A]=24Ω,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴滑动变阻器接入电路的电阻:
R2=R-RL=24Ω-12Ω=12Ω,故A正确;
②P滑到b端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,即R2max=24Ω,
灯L与变阻器两端的电压之比:
UL实
U2max=
I′RL
I′R2max=
RL
R2max=[12Ω/24Ω]=[1/2],故B不正确;
③P从中点向b端滑动时,接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,
根据欧姆定律可知电路中的电流变小,
根据P=I2R可知灯泡的实际功率变小,灯泡变暗,故C不正确;
(2)S闭合,P在b端,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,根据欧姆定律可知该支路的电流最小;再闭合S1时,灯泡与滑动变阻器串联后再与电阻R1并联,
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,此时电流表的示数不是最大,故D不正确.
故选A.
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;电阻的串联;电功率的计算.
考点点评: 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是开关闭合、断开和滑片处于不同位置时电路连接方式的判断,同时要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小.