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6VB.电路的最大电功率为2.7WC.灯L的阻值为15ΩD.滑动变阻器最大阻值为40Ω
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B解析分析:(1)首先判断出电路的连接方式为串联,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.(2)电流表示数最小时就是电路中总电阻最大时,此时电压表V1的示数最小,电压表V的示数最大;电压表V1的示数最大时,电路中总电流最大,总电阻最小.(3)结合题意,根据选项内容分别计算,判断正误.解答: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===15Ω,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;∴===,I′=I=×0.2A=0.3A∴电源电压U=I′RL=0.3RL②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=9V③电路的最大电功率为P=UI′=9V×0.3A=2.7W故选B.点评:本题难度比较大,考查学生分析电路,并能运用欧姆定律和电功率进行相关计算;在分析过程中一定要细心,抓住不变量和电路特点.