Question

【題目】某同學(xué)在做“調(diào)節(jié)燈泡亮度”的電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，電路如圖所示，電源電壓恒為6V，電流表的量程為“0～0.6A”，電壓表量程“0～3V”，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω 2A”，燈泡L標(biāo)有“3V 0.9W”字樣（忽略燈絲電阻變化）．在實(shí)驗(yàn)中為了保證所有元件的安全，下列判斷正確的是（ ）
A.該電路中，變阻器R接入電路的阻值變化范圍為0～20Ω
B.該電路消耗的總功率的變化范圍為1.2W～3.6W
C.該電路中，電流表示數(shù)的變化范圍為0.2A～0.6A
D.該電路中，電燈消耗功率的變化范圍為0.4W～0.9W

Answer 1

【答案】D
【解析】解：由P=UI得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流值I額= = =0.3A，燈泡的電阻值RL= = =10Ω； A、由電路圖知，燈泡與變阻器串聯(lián)，電流表的量程為0～0.6A，燈泡的額定電流為0.3A，變阻器允許通過(guò)的最大電流為2A，可知電路中允許通過(guò)的最大電流為0.3A，此時(shí)燈泡兩端電壓為3V，未超過(guò)電壓表的量程；
電流最大時(shí)，為變阻器允許的最小值，所以R小= = =10Ω，可得變阻器的變化范圍為10～20Ω，A錯(cuò)誤；
BC、當(dāng)變阻器的阻值最大時(shí)，電路中的電流最小，I小= = =0.2A，電路消耗的最小功率P小=UI小=6V×0.2A=1.2W；
由A知，I大=0.3A，則P大=UI大=6V×0.3A=1.8W，可得電路中的電流變化范圍為0.2A～0.3A，電功率的變化范圍為1.2W～1.8W，B錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤；
D、電路的最小電流為0.2A，燈泡的最小電功率PL小=U小I小=（I小）2RL=（0.2A）2×10Ω=0.4W；
燈泡的最大功率等于0.9W，所以燈泡的功率范圍為0.4W～0.9W，D正確．
故選D．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，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(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)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(guò)的電流就越小．（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）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正確解答此題．