Question

【題目】電路如圖所示，電源電壓恒為4.5V，電壓表量程“0～3V”，電流表量程“0～0.6A”，滑動(dòng)變阻器規(guī)格“20Ω 2A”，燈泡L標(biāo)有“3V 1.5W”字樣（忽略燈絲電阻變化），在不損壞電路元件的情況下，下列判斷不正確的是

A. 滑動(dòng)變阻器入電路的阻值變化的范圍是3Ω～12Ω

B. 電路中電流變化的范圍是0.25A～0.5A

C. 燈泡的功率允許的變化范圍是0.375W～1.5W

D. 電路消耗總功率允許的變化范圍為1.35W～2.25W

Answer 1

【答案】D

【解析】

由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓．燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，電路中的最大電流為燈泡額的電流和滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)最大電流中較小的一個(gè)，根據(jù)P=UI求出電路中的最大電功率，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值；當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，電路中的電流最小，燈泡的功率最小，電路消耗總功率最小，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，利用歐姆定律求出燈泡的電阻，利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓，利用歐姆定律求出電路中的電流，進(jìn)一步求出電路中電流變化的范圍，根據(jù)P=UI求出燈泡的最小功率，最后根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值即可得出滑動(dòng)變阻器阻值變化的范圍．

由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓。

(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為3V，功率為1.5W，因串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和，

所以,此時(shí)電壓表的示數(shù)U滑=UUL=4.5V3V=1.5V，因1.5V<3V，沒(méi)有超出電壓表的量程，

所以，燈泡兩端的電壓可以達(dá)到3V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，由P=UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流：I=IL===0.5A，因滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為2A，所以,電路中的最大電流Imax=0.5A，電路的最大電功率：Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W，當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，燈泡的電壓為=U3V=4.5V3V=1.5V, 燈泡的電阻為RL===6Ω;由I=得電路中的最小電流：Imin== =0.25A 電路的最小電功率：Pmin=UImin=4.5V×0.25A=1.125W，則電路消耗總功率允許的變化范圍為1.125W～2.25W。

(2)當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，電路中的電流最小，燈泡的功率最小，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，燈泡的電阻：RL===6Ω，燈泡的最小功率：P′L=U′LImin=1.5V×0.25A=0.375W，則燈泡的功率允許的變化范圍是0.375W～1.5W；則電路中電流變化的范圍是0.25A0.5A；滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：R滑min===3Ω，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值：R滑max===12Ω，則滑動(dòng)變阻器阻值變化的范圍是3Ω12Ω， 綜上可得，ABC正確，D錯(cuò)誤，故選D.