Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒為12V，R0=60Ω，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“50Ω 2A”，電流表的量程為“0～0.6A”，小燈泡上標(biāo)有“6V 3W”字樣．不考慮燈絲電阻變化，并保證電路各元件安全，則（ ）
A.S閉合，S1、S2都斷開，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是12Ω～50Ω
B.S閉合，S1、S2都斷開，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，燈泡的功率變化范圍是2.25W～3W
C.S、S1、S2都閉合，電路消耗的總功率最小值為2.4W
D.S、S1、S2都閉合，當(dāng)電路消耗的總功率最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是30Ω

Answer 1

【答案】AD
【解析】解： A、S閉合，S1、S2都斷開，滑動(dòng)變阻器與L串聯(lián)．
由P= 可得小燈泡電阻RL= = =12Ω，
由P=UI可得小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：I= = =0.5A，
當(dāng)電路中電流最大時(shí)，電阻最小，則滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值：R小= = =12Ω；
滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“50Ω 2A”，則最大阻值R大=50Ω，故滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是12Ω～50Ω，故A正確；
B、S閉合，S1、S2都斷開，滑動(dòng)變阻器與L串聯(lián)，電阻最大時(shí)電流最小，其最小電流：I最小= = = A，
則燈泡的最小功率：P最小=（I最小）2RL=（ A）2×12Ω≈0.45W，
故燈泡的功率變化范圍是0.45W～3W，故B錯(cuò)誤；
C、S、S1、S2都閉合，滑動(dòng)變阻器與R0并聯(lián)，通過R0的電流：I1= = =0.2A，
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值最大時(shí)，此支路上的電流最小，則I2= = =0.24A
則干路上的電流I最小=I1+I2=0.2A+0.24A=0.44A，
電路消耗的總功率最小值P最小=UI最小=12V×0.44A=5.28W，故C錯(cuò)誤；
D、由電流表的量程可知，干路中的最大電流為0.6A，則電路消耗的總功率最大，
電路中的總電阻R總= = =20Ω，
滑動(dòng)變阻器與R0并聯(lián)，則 = + ，即： = + ，
解得R滑=30Ω．故D正確．
故選AD．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．