Question

14．如圖所示，電源電壓為4.5V，電壓表量程為“0～3V”，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”，小燈泡標(biāo)有“2.5V 1.25W”（燈絲電阻不變）．電流表量程為“0～0.6A”，在保證電路元件安全的情況下，下列說法正確的是（　�。�

• A． 小燈泡的燈絲電阻為5Ω
• B． 該電路功率變化范圍是1.35W～2.7W
• C． 滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變化范圍是4～10Ω
• D． 電流表最大示數(shù)為0.6A

Answer 1

分析 （1）已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可計(jì)算燈泡電阻；
（2）根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡正常發(fā)光電流，根據(jù)電流表和電壓表量程確定電路中的最大電流和最小電流，從而計(jì)算電流消耗功率的范圍；
（3）根據(jù)燈泡正常發(fā)光電流，由電流表和電壓表量程，根據(jù)歐姆定律計(jì)算滑動(dòng)變阻器的取值范圍；

解答 解：
A、根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，燈泡電阻R_L=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{1.25W}$=5Ω，故A正確；
BD、根據(jù)P=UI，燈泡正常發(fā)光的電流I_L=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{1.25W}{2.5V}$=0.5A，電流表量程0～0.6A，
由圖燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，為使電路安全，電路中的最大電流I_最大=0.5A，所以電路的最大功率P_最大=UI_最大=4.5V×0.5A=2.25W；
電壓表示數(shù)最大3V，此時(shí)燈泡電壓最小，U_L′=U-U_V=4.5V-3V=1.5V，此時(shí)電流中電流最小，I_最小=$\frac{{U}_{L}′}{{R}_{L}}$=$\frac{1.5V}{5Ω}$=0.3A，
電路的最大功率P_最小=UI_最小=4.5V×0.3A=1.35W．所以電路功率變化范圍是1.35W～2.25W．故B、D錯(cuò)誤；
C、電路電流最小時(shí)，總電阻最大，滑動(dòng)變阻器有最大值，R_變最大=R_總最大-R_L=$\frac{U}{{I}_{最小}}$-R_L=$\frac{4.5V}{0.3A}$-5Ω=10Ω；
電路電流最大時(shí)，總電阻最小，滑動(dòng)變阻器有最小值，R_變最小=R_總最小-R_L=$\frac{U}{{I}_{最大}}$-R_L=$\frac{4.5V}{0.5A}$-5Ω=4Ω．所以滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變化范圍是4～10Ω．故C正確．
故選AC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用，正確分析電路中的最大和最小電流是解題的關(guān)鍵．