Question

【題目】如圖所示，電路中電源電壓恒為4.5V，電壓表量程為0～3V，電流表的量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“35Ω 2A”，燈泡銘牌標(biāo)有“3V 0.9W”的字樣(燈絲電阻不變)．閉合開關(guān)，為了保證電路的安全，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，則下列說(shuō)法正確的是 （ ）

A. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大

B. 燈泡的最小功率為0.45W

C. 滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍是10Ω～20Ω

D. 在保證電路安全情況下，滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器的電功率先變大后變小

Answer 1

【答案】D

【解析】由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大，由I＝可知，電路中的電流變小，即電流表的示數(shù)變小，由U＝IR可知，燈泡兩端的電壓變小，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大，故A錯(cuò)誤；(2)由P＝UI可得，燈泡的額定電流：

IL＝＝0.3A，燈泡的電阻：RL＝＝10Ω，當(dāng)電壓表示數(shù)最大為U滑大＝3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，燈泡的電功率最小，此時(shí)燈泡兩端的電壓：

UL小＝UU滑大＝4.5V3V＝1.5V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的最小電流：

I小＝ ＝0.15A，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值：R滑大＝ ＝＝20Ω，燈泡的最小功率：PL小＝I2小RL＝(0.15A)2×10Ω＝0.225W，故B錯(cuò)誤；因燈泡的額定電流小于電流表的量程，也小于滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流，所以,電路中的最大電流I大＝0.3A，

此時(shí)電路中的總電阻：R總＝＝15Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：R滑小＝R總RL＝15Ω10Ω＝5Ω，所以，滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍是5Ω20Ω，故C錯(cuò)誤；(3)由歐姆定律可得，電路中的電流：

I＝，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：P滑＝I2R滑＝R滑＝ ＝

當(dāng)R滑＝RL＝10Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大,最大為，

則在保證電路安全情況下，滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器的電功率先變大后變小，故D正確。