Question

6．如圖所示，電源電壓4.5V，電壓表量程“0～3V”，電流表量程“0～0.6A”，滑動變阻器規(guī)格為“20Ω1A”，小燈泡L標有“2.5V   1.25W”（燈絲電阻不變）．在保證小燈泡電流不超出額定電流的情況下，移動滑動變阻器的滑片，下列說法正確的是（　�。�
①小燈泡的額定電流是0.6A
②滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍是4Ω～10Ω
③電壓表示數(shù)變化范圍是2～3V
④電路中電功率的變化范圍是0.9～2.25W．

• A． 只有②③正確
• B． 只有①③正確
• C． 只有③④正確
• D． 只有②③④正確

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓．
（1）根據(jù)燈泡銘牌，由I=$\frac{P}{U}$計算小燈泡的額定電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知電路中的最大電流為燈泡額的電流和滑動變阻器允許通過最大電流中較小的一個，根據(jù)P=UI求出電路中的最大電功率，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值；
（2）當電壓表的示數(shù)為3V時，電路中的電流最小，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，利用歐姆定律求出燈泡的電阻，利用串聯(lián)電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓，利用歐姆定律求出電路中的電流，進一步求出電路中電流變化的范圍，利用歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最大阻值即可得出滑動變阻器阻值變化的范圍；最后利用P=UI得出該電路的最小功率和最大功率．

解答 解：由圖可知，燈泡L與變阻器R串聯(lián)，電壓表測R兩端電壓，電流表測電路電流，
由題可知，電流表所用量程為0-0.6A，小燈泡的額定電流：I_額=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{1.25W}{2.5V}$=0.5A＜0.6A，即電路中的最大電流為I_大=0.5A；
小燈泡的電阻R_燈=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{1.25W}$=5Ω，
當I_大=0.5A時，由圖可知，變阻器接入電路中的電阻最小，電壓表示數(shù)最小，電路消耗的總率最大．
L兩端電壓：U_L=I_大R_燈=0.5A×5Ω=2.5V，
電壓表V的示數(shù)：U_小=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，
R接入電路中的阻值：R_小=$\frac{{U}_{小}}{{I}_{大}}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω，
電路總功率：P_大=UI_大=4.5V×0.5A=2.25W；
由圖可知，當變阻器接入電路的電阻越大時，電壓表示數(shù)越大，由電壓表采用0-3V量程可知，電壓表示數(shù)最大為U_大=3V，
當U_大=3V時，變阻器R接入電路中的電阻最大，電路電流最小，電路總功率最小，
L兩端電壓：U'_L=U-U_大=4.5V-3V=1.5V，
電路中電流：I_小=I_燈=$\frac{U{'}_{L}}{{R}_{燈}}$=$\frac{1.5V}{5Ω}$=0.3A，
變阻器接入電路的電阻：R_大=$\frac{{U}_{大}}{{I}_{小}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，
電路的最小電功率：P_小=UI_小=4.5V×0.3A=1.35W．
 綜上可知：
小燈泡的額定電流是0.5A；故①錯誤；
滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍是4Ω～10Ω；故②正確；
電壓表示數(shù)變化范圍是2～3V；故③正確；
電路中電功率的變化范圍是1.35～2.25W，故④錯誤．
故選A．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是根據(jù)燈泡的額定電流確定電路中的最大電流和電壓表的最大示數(shù)確定電路中的最小電流．