摘要：如图甲是小明设计的自助探究实验电路，灯泡L在安全范围内的伏安特性曲线如图乙，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器R1的最大阻值20Ω，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~3V。下列是小明对此电路通过计算分析作出的几个判断，其中正确的是

践行者初中物理电学典题详解第923题

(2020·四川遂宁)如图甲是小明设计的自助探究实验电路，灯泡L在安全范围内的伏安特性曲线如图乙，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器R1的最大阻值20Ω，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~3V。下列是小明对此电路通过计算分析作出的几个判断，其中正确的是

A.变阻器滑片右移时电流表示数变大，电压表示数变大，灯泡亮度变亮

B.变阻器滑片右移时电流表示数变小，电压表示数变小，灯泡亮度变暗

C.为保证电路各元件安全，滑动变阻器的阻值只能在5Ω~10Ω之间调节

D.在安全调节过程中滑动变阻器消耗的最小电功率是0.9W

解析:1分析电路图可知:

①R1与L串联，

②V测量R1两端电压U1，

③A测量电路中的电流I，

④R1滑片向右移动，

它接入电路中的阻值变小。

2由题意可知:

①U=4.5V，

②R1max=20Ω，

③A的量程为0~0.6A，

④V的量程为0~3V；

3分析乙图可知:

①乙图是L的UL-I关系图像，

②由图可知:

当I=0.3A时，UL=1.5V，

当Imax=0.4A时，ULmax=2.5V；

4分析各选项:

AB项:因为R1滑片P向右移动时，R1变小，

则U1变小，R总变大，I变大，PL变大，

即V示数变小，I示数变大，L变亮，

所以AB错误；

C项:由题意可知:

①Imax=0.4A，ULmax=2.5V，

则R1min=(U-ULmax)/Imax

=(4.5-2.5)V/0.4A=5Ω，

②U1max=3V，

则:ULmin=U-U1max

=4.5V-3V=1.5V，

Imin=0.3A，

R1max=U1max/Imin

=3V/0.3A=10Ω，

则在保证电路安全的前提下，

R1调节的范围为5Ω≤R1≤10Ω，

故C正确；

D项:因为电路中电流I的变化范围为0.3A-0.4A，

由P1=U1I可知:

当Imin=0.3A时，U1max=3V时，

P1min=U1maxImin

=3V×0.3A=0.9W，

当Imax=0.4A时，U1min=2V时，

P1min'=U1minImax

=2V×0.4A=0.8W，

因为P1min'

所以在安全调节过程中滑动变阻器消耗的

最小电功率是0.8W，故D错误。

综上:选C。

同学:如果你对D项的做法不理解，就利用P1=UI-I²R这个二次函数去思考，最小值必然出现在抛物线的两端点处，至于谁大谁小，只需通过计算或图像去判断。

来源：践行者166