Question

如圖所示的電路中，電源兩端的電壓保持不變。燈泡L上標有“6V  3W” （燈絲電阻隨溫度變化可忽略不計），R₁為定值電阻，滑動變阻器R₂的最大阻值為60Ω，電壓表V的量程為0~15V，電流表的量程為0~0.6A。閉合開關S后，在調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置的過程中，保證兩電表的示數(shù)均不超過其量程，燈泡L兩端的電壓也不超過其額定電壓。在此調(diào)節(jié)過程中，其中一電表的示數(shù)曾達到其刻度的最大值，電壓表示數(shù)的最大值與最小值之比為5:4，在電壓表的示數(shù)出現(xiàn)最大值和最小值的這兩種狀態(tài)下滑動變阻器的電功率相等，且燈泡在其中一種狀態(tài)下能正常工作。下列說法中正確的是

A．定值電阻R₁的電功率最小值為0.75W

B．滑動變阻器接入電路中的阻值調(diào)節(jié)范圍是12Ω~60Ω

C．電流表示數(shù)變化的范圍是0.4 A ~0.5 A

D．電路的總電功率最大值為10.5W

 

Answer 1

【答案】

A

【解析】

試題分析：設移動滑片過程中，滑動變阻器接入電路的電阻的最大值和最小值分別為和，對應的電流分別為，電壓表示數(shù)分別為，燈絲電阻不變，恒為。

小燈泡的額定電流，所以電流表的示數(shù)不可能達到最大值，那么電壓表的示數(shù)曾達到最大值15V，當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，電壓表示數(shù)為最大值，電流表示數(shù)最小，所以小燈泡正常發(fā)光的狀態(tài)是電流表示數(shù)最大，電壓表示數(shù)為最小值的狀態(tài)，此時

  則電源電壓  電路的總功率達到最大值為

，所以D錯；

當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，小燈泡兩端電壓，電路中的電流為

，所以電流表示數(shù)變化的范圍是0.25 A ~0.5 A，C錯；

兩種狀態(tài)下滑動變阻器消耗的電功率分別為和，因為兩次電功率相等，所以，解得：   ①

滑動變阻器接入電路的電阻最大時，  ②

滑動變阻器接入電路的電阻最大時，  ③

三式聯(lián)立解得：，所以滑動變阻器接入電路的阻值變化范圍是，B錯；

電路中電流最小時，R₁的電功率最小，為，A對。

考點：歐姆定律 電功率