Question

5．如圖所示，電源電壓為4.5V，電壓表量程為0～3V，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 1A”字樣，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，要求兩電表示數(shù)均不超過(guò)所選量程，燈泡兩端電壓不允許超過(guò)額定值，下列說(shuō)法中不正確的是（　�。�

• A． 小燈泡燈絲電阻為5Ω
• B． 該電路的最大功率是2.25W
• C． 該電路中電壓表最大示數(shù)是3V
• D． 滑動(dòng)變阻器允許接入電路的最小阻值為4Ω

Answer 1

分析 由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）根據(jù)P=UI求出燈泡的額定電流，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$即可求出燈泡的電阻；
（2）根據(jù)燈泡的額定電流與電流表的量程以及滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流相比較確定電路中的最大電流，此時(shí)電路的總功率最大，利用P=UI即可求出；
（3）根據(jù)燈泡的額定電壓和電壓表量程即可判斷電壓表的最大示數(shù)；
（4）根據(jù)電路中的最大電流，利用I=$\frac{U}{R}$求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值．

解答 解：由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
A、由P=UI可得，燈泡的額定電流：
I_額=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{1.25W}{2.5V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻為：
R_L=$\frac{{U}_{額}}{{I}_{額}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω，故A正確；
B、因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A；
所以，電路中的最大電流為I_大=0.5A，則該電路的最大功率P_大=UI_大=4.5V×0.5A=2.25W，故B正確；
C、因燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表量程為0～3V，所以電壓表的最大示數(shù)為2.5V，故C錯(cuò)誤；
D、當(dāng)電路中電流最大時(shí)，由I=$\frac{U}{R}$可得電路的最小電阻為R_最小=$\frac{U}{{I}_{大}}$=$\frac{4.5V}{0.5A}$=9Ω，
根據(jù)串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和可知：
滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值R_滑小=R-R_L=9Ω-5Ω=4Ω，故D正確．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)燈泡的額定電流和電流表的量程確定電路中的最大電流．