Question

如圖所示的電路中，電源電壓恒為4.5V，電壓表量程0～3V，電流表量程0～0.6A，滑動(dòng)變阻器規(guī)格是“10Ω 1A”，燈泡標(biāo)有“2.5V 1.25W”．若閉合開(kāi)關(guān)，兩電表示數(shù)均不超過(guò)所選的量程，燈泡兩端電壓不允許超過(guò)額定電壓，不考慮燈絲電阻的變化，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A．電流表的示數(shù)變化范圍0.3A～0.6A

B．電壓表的示數(shù)變化范圍1.5V～3V

C．滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的阻值范圍是2.5Ω～10Ω

D．電路消耗的最大總功率是2.25W

Answer 1

分析：由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，電流表測(cè)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，然后結(jié)合電流表的量程確定電路中的最大電流，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻和電路中的最小電阻，利用電阻的串聯(lián)求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值，再根據(jù)P=UI求出該電路的最大功率；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，燈泡的功率最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，利用歐姆定律求出電壓表的最小示數(shù)，進(jìn)一步的得出電壓表的示數(shù)變化范圍．

解答：解：由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）根據(jù)P=UI可得，燈的額定電流：
I_L額=

PL額

UL額

=

1.25W

2.5V

=0.5A，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，
∴電路中的最大電流為I_max=0.5A，故A不正確；
∵I=

U

R

，
∴燈泡的電阻R_L=

UL額

IL額

=

2.5V

0.5A

=5Ω，電路中的總電阻R=

U

Imax

=

4.5V

0.5A

=9Ω，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：
R_滑=R-R_L=9Ω-5Ω=4Ω，故C不正確；
該電路的最大功率：
P_max=UI_max=4.5V×0.5A=2.25W，故D正確；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，燈泡的功率最小，此時(shí)電路中的電流：
I_min=

U

RL+R滑max

=

4.5V

5Ω+10Ω

=0.3A，
電壓表的最小示數(shù)：
U_L=I_minR_L=0.3A×5Ω=1.5V，
∴電壓表的示數(shù)變化范圍1.5V～2.5V，故B不正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)燈泡的額定電壓和電流表的量程確定電路中的最大電流，對(duì)于選擇題并不一定完全解答選項(xiàng)，只要有不正確的地方，本選項(xiàng)即為不正確．