4. 某灯泡的额定电压为3V,它的$I-U$图像如图15-6-4(a)所示。将灯泡接入如图15-6-4(b)所示的电路中,先将滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关S,电压表示数为1.5V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V。已知电源电压恒定,滑动变阻器上标有“10$\Omega$ 2A”字样。下列说法中错误的是(
D
)。

A.电源电压为4.5V
B.灯泡正常发光时,滑动变阻器接入阻值为3$\Omega$
C.灯泡的额定功率为1.5W
D.灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率为2.5W
解析:
解:
1. 滑片在B端时,灯与变阻器串联,电压表测灯电压$U_L=1.5\, V$,由图(a)得此时电流$I=0.3\, A$。
变阻器接入电阻$R_{ 滑}=10\,\Omega$,其电压$U_{ 滑}=IR_{ 滑}=0.3\, A×10\,\Omega=3\, V$。
电源电压$U=U_L+U_{ 滑}=1.5\, V+3\, V=4.5\, V$,A正确。
2. 灯正常发光时,$U_{ 额}=3\, V$,由图(a)得额定电流$I_{ 额}=0.5\, A$。
额定功率$P_{ 额}=U_{ 额}I_{ 额}=3\, V×0.5\, A=1.5\, W$,C正确。
3. 此时变阻器电压$U_{ 滑}'=U-U_{ 额}=4.5\, V-3\, V=1.5\, V$。
接入电阻$R_{ 滑}'=\frac{U_{ 滑}'}{I_{ 额}}=\frac{1.5\, V}{0.5\, A}=3\,\Omega$,B正确。
4. 变阻器功率$P_{ 滑}=U_{ 滑}'I_{ 额}=1.5\, V×0.5\, A=0.75\, W\neq2.5\, W$,D错误。
答案:D