Question

10．如圖所示，電路中電源電壓恒為4.5V，電壓表的量程為0～3V，電流表的量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“35Ω 1.5A”，燈泡的額定電流為0.5A，電阻為5Ω（燈絲電阻不變）．閉合開(kāi)關(guān)，要求兩電表的示數(shù)均不能超過(guò)所選量程，燈泡兩端電壓不允許超過(guò)額定值，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)過(guò)程中，電壓表示數(shù)變大，燈泡變暗
• B． 電壓表與電流表示數(shù)的比變大
• C． 燈泡的最小功率是0.45W
• D． 滑動(dòng)變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍是4～35Ω

Answer 1

分析 A、分析電路的連接，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)過(guò)程中，R的電阻變大，根據(jù)分壓原理和串聯(lián)電路電壓的規(guī)律確定燈的電壓變化，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$判斷燈的亮度變化；
B、根據(jù)歐姆定律，電壓表與電流表示數(shù)的比的即為R連入電路中的電阻大小；
C、由電壓表的量程為0～3V，確定變阻器的最大電壓，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求燈的最小電壓，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$
求燈的最小功率；
D、由C，根據(jù)分壓原理，求變阻器的最大電阻；
根據(jù)燈的額定電流確定電路中的最大電流，由歐姆定律求電路的最小電阻，由串聯(lián)電阻的規(guī)律求變阻器連入電路中電阻最小，從而確定答案．

解答 解：
A、L與R串聯(lián)，電壓表測(cè)R的電壓，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)過(guò)程中，R的電阻變大，根據(jù)分壓原理，電壓表示數(shù)變大，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈的電壓變小，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，燈的實(shí)際功率變小，燈變暗；故A正確；
B、根據(jù)歐姆定律，電壓表與電流表示數(shù)的比即R連入電路中的電阻大小，因沒(méi)有說(shuō)明滑片移動(dòng)的方向，無(wú)法判斷故B錯(cuò)誤；
C、電壓表的量程為0～3V，故變阻器的最大電壓為3V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，此時(shí)燈的電壓最小為4.5V-3V=1.5V，燈的功率最小，P_小=$\frac{{{U}_{小}}^{2}}{{R}_{L}}=\frac{（1.5V）^{2}}{5Ω}$=0.45W，故C正確；
D、由C知，變阻器的電壓為燈的電壓的$\frac{3V}{1.5V}$倍，根據(jù)分壓原理，變阻器的最大電阻為$\frac{3V}{1.5V}$×5Ω=10Ω；
當(dāng)燈泡的額定電流為0.5A，即電路中的最大電流，此時(shí)電路的總電阻最小，R_小=$\frac{U}{{I}_{大}}=\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律，所以變阻器連入電阻中的最小電阻為12Ω-5Ω=7Ω，滑動(dòng)變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍是7～10Ω，故D錯(cuò)誤．
答案選AC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查歐姆定律、電功率公式、分壓原理及串聯(lián)電路規(guī)律的應(yīng)用，有一定難度．