灯泡L标有“6V”字样,为探究其工作时的特点,小刚利用图甲所示的电路进行实验,其中电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为“30Ω、1A”。闭合开关后,将变动变阻器的滑片P从a端向右缓慢移动,直到电压表示数达到6V时为止。图乙是用获得的实验数据作出的U-1图像,下列判断正确的是( )
A. 闭合开关,在移动滑片P的过程中,灯L的最小电阻为10Ω
B. 变阻器的滑片P移到b端时,灯L正常发光的额定功率为3.6W
C. 灯L与5Ω的定值电阻R1,并联接人电压为6V电路,电路的总功率为7.2W
D. 灯L与10Ω的定值电阻R2串联接人电压为9V的电路,R2每秒消耗电能为2.5J
D
【解析】A.由图乙可知,当电压表示数为1V时,灯泡的电流为0.2A,此时其阻值最小
故A错误;
B.当滑片P在a端时,连入阻值最大,为30Ω。由图乙得,此时电路中电流为0.2A,小灯泡电压为1V,滑动变阻器两端的电压为
电源电压为
当滑片P移动到b端时,滑变接入电路阻值为0,灯泡两端电压为7V,超过了额定电压,灯泡不能正常发光,可能烧坏。故B错误;
C.灯L与5Ω的定值电阻R1,并联接人电压为6V电路,此时灯泡与定值电阻两端的电压均为6V,电路的总功率
故C错误;
D.灯L与10Ω的定值电阻R2串联接人电压为9V的电路,假设R2每秒消耗电能为2.5J,根据电功计算公式可得
解得R2两端的电压U2=5V;则根据串联电路分压规律可知灯泡两端的电压为4V,电路中的电流为0.5A,灯泡的电阻为
此时灯泡与定值电阻电压之比等于电阻之比,符合题意,故假设成立,故D正确。
故选D。