Question

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4.5V，電壓表量程 “0～3V”，滑動(dòng)變阻器規(guī)格“20Ω lA”，燈泡L標(biāo)有“2.5V 1.25W”字樣(忽略燈絲電阻變化)，在不損壞電路元件的情況下，下列判斷正確的是

A．電路中電流變化的范圍是0.18A～0.5A

B．滑動(dòng)變阻器阻值變化的范圍是2.5Ω～10Ω

C．燈泡的最小功率是0.162W

D．該電路的最大功率是2.25W

Answer 1

D

解析：∵U_L=2.5V，P_L=1.25W
∴I_L=P_L/U_L
=1.25W/2.5V
=0.5A，
滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)，
所以電路中的最大電流I_大=I=I_L=0.5A，
由于此時(shí)電流最大，所以滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，
R_總=U_總/I
=4.5V/0.5A
=9Ω，
R_L=U_L²/P_L
=(2.5V)²/1.25W
=5Ω，
R_小=R_總-R_L=9Ω-5Ω=4Ω；
∵當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為U_大=3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電流最小，
∴U_L′=U-U_大=4.5V-3V=1.5V，
再利用公式I_小=U_L^′/R_L
=1.5V/5Ω
=0.3A，
最后利用公式R_大=U_大/I_小
=3V/0.3A
=10Ω；
所以電路中電流的變化范圍是0.3A-0.5A，滑動(dòng)變阻器阻值的變化范圍是4Ω-10Ω；
燈泡的最小功率為P_小L=I_小²R_L=（0.3A）2×5Ω=0.45W；
電路中的最大功率為P_總大=UI_大=4.5V×0.5A=2.25W．
故選D．