Question

16．如圖所示，電源電壓為4.5V，電壓表量程為“0-3V”，電流表量程為“0-0.6A”，滑動變阻器規(guī)格為“10Ω 1A”，小燈泡L標(biāo)有“2.5V 1.25W”（燈絲電阻不變），在保證小燈泡L安全情況下，移動滑動變阻器的滑片，下列說法正確的是（　　）

• A． 小燈泡的額定電流是0.6A
• B． 電壓表示數(shù)變化范圍是1-3V
• C． 滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍是4Ω-10Ω
• D． 電流表示數(shù)變化范圍是0.3-0.5A

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定電流；
（2）燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電壓表的最小示數(shù)，然后得出電壓表的示數(shù)變化范圍；
（3）串聯(lián)電路中各處的電流相等，比較燈泡正常發(fā)光時的電流和電流表的量程以及變阻器允許通過的最大電流確定電路中的最大電流，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值，再根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻；當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時，電路中的電流最小，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的最小電流，再根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最大阻值，然后得出答案．

解答 解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）由P=UI可得，燈泡的額定電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.25W}{2.5V}$=0.5A，故A錯誤；
（2）燈泡正常發(fā)光時的電壓U_L=2.5V，功率P_L=1.25W，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電壓表的最小示數(shù)：
U_R=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，
又因電壓表的量程為0～3V，
所以，電壓表示數(shù)變化范圍是2V～3V，故B錯誤；
（3）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡正常發(fā)光時的電流為0.5A，電流表的量程為0～0.6A，變阻器允許通過的最大電流為1A，
所以，電路中的最大電流I_大=0.5A，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：
R_小=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{大}}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω，
燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω，
當(dāng)電壓表的示數(shù)U_R′=3V時，電路中的電流最小，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，
此時燈泡兩端的電壓：
U_L′=U-U_R′=4.5V-3V=1.5V，
電路中的最小電流：
I_小=$\frac{{U}_{L}′}{{R}_{L}}$=$\frac{1.5V}{5Ω}$=0.3A，
則電流表示數(shù)變化范圍是0.3A～0.5A，故D正確；
滑動變阻器接入電路中的最大阻值：
R_大=$\frac{{U}_{R}′}{{I}_{小}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，
則滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍是4Ω～10Ω，故C正確．
故選CD．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)燈泡的額定電流確定電路中的最大電流和電壓表的最大示數(shù)確定電路中的最小電流，并且要知道燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等．