Question

【題目】把標(biāo)有“6V 3W”的小燈泡與最大阻值為100Ω的滑動(dòng)變阻器連接在電源電壓恒為18V的電路中，各電表選擇的量程如圖所示．要求閉合開(kāi)關(guān)后兩電表的示數(shù)均不超過(guò)所選量程，且燈泡兩端電壓不允許超過(guò)額定值（燈絲電阻不變）．下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.在滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)的過(guò)程中，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小
B.電路的總功率最大值為10．8W
C.小燈泡的電功率最小值為0．75W
D.滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍是24Ω～60Ω

Answer 1

【答案】C,D
【解析】由圖示可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)的過(guò)程中，接入電路的電阻變大，電路的總電阻變大；

根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變小，即電流表的示數(shù)變��；根據(jù)串聯(lián)電路的電阻分壓特點(diǎn)可知，滑動(dòng)變阻器兩端分得的電壓變小，即電壓表的示數(shù)變小，A不符合題意；
燈絲的電阻為：RL=U額2/P額=(6V)2/3W=12Ω，燈正常發(fā)光時(shí)的電流為：IL=P額/U額=3W/6V=0．5A；所以由題知可知電路中的最大電流應(yīng)為I最大=0．5A，即：I最大=U/（RL+R最小）=18V/（12Ω+R最小）=0．5A，∴滑動(dòng)變阻器連入電路的最小值R最小=24Ω，電路中電功率最大：P最大=UI最大=18V×0．5A=9W，B不符合題意；
為保護(hù)電壓表，滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓為15V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入的電阻最大，電路中的電流最小，∵U=UL′+UR，∴UL′=U-UR=18V-15V=3V，此時(shí)電路中最小的電流為：I′=U′/RL=3V/12Ω=0．25A，滑動(dòng)變阻器連入的最大電阻為：R最大=U滑/I′=15V/0．25A=60Ω；此時(shí)小燈泡的電功率最小為：P小=ULI′=3V×0．25A=0．75W，C符合題意；
由此可知：滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍為24Ω～60Ω，D符合題意；
所以答案是：CD.

【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的歐姆定律的變形公式和電功率的計(jì)算公式，需要了解公式的理解：①公式中的I、U和R必須是在同一段電路中；②I、U和R中已知任意的兩個(gè)量就可求另一個(gè)量；③計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一；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才能得出正確答案．