Question

【題目】某同學(xué)在做“調(diào)節(jié)燈泡亮度”的電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)物電路如圖所示。電源電壓恒為6 V，電流表的量程為“0～0.6 A”，電壓表量程“0～3 V”，滑動(dòng)變阻器的規(guī)則為“20 Ω　2 A”，燈泡L標(biāo)有“3 V　0.9 W”字樣(忽略燈絲電阻變化)。為了保證所有元件的安全，下列判斷正確的是(　 　)

A. 變阻器R接入電路的阻值變化范圍為0～20 Ω

B. 電燈消耗功率的變化范圍為0.4～0.9 W

C. 電流表示數(shù)的變化范圍為0.2～0.6 A

D. 該電路消耗的總功率的變化范圍為1.2～3.6 W

Answer 1

【答案】B

【解析】

由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器R與燈泡L串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流。(1)由P＝UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：IL額＝＝0.3A，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為00.6A，滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為2A，所以,電流表的最大示數(shù)為I大＝0.3A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，燈泡消耗的電功率0.9W最大，電路消耗的總功率最大，由I＝可得，燈泡的電阻和電路的總電阻分別為：RL＝＝10Ω,R＝＝20Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：R滑＝RRL＝20Ω10Ω＝10Ω，滑動(dòng)變阻器的電阻允許調(diào)節(jié)的范圍是10Ω20Ω，故A錯(cuò)誤；該電路的最大功率：P大＝UI大＝6V×0.3A＝1.8W；(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電流表的示數(shù)最小，電路消耗的功率和燈泡消耗的功率最小，此時(shí)電路中的電流：I小＝＝0.2A，所以，電流表示數(shù)的變化范圍是0.2A0.3A，故C錯(cuò)誤；燈泡消耗的最小功率：P′L＝I2小RL＝(0.2A)2×10Ω＝0.4W，所以，電燈消耗功率的變化范圍為0.4W0.9W，故B正確；電路消耗的最小功率：P小＝UI小＝6V×0.2A＝1.2W，所以，該電路消耗的總功率的變化范圍為1.2W1.8W，故D錯(cuò)誤。故選B.