Question

（2012?雅安）小華用如圖所示的電路測(cè)小燈泡功率．電路中電源電壓恒為4.5V，電壓表的量程為0～3V，電流表的量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”，燈泡標(biāo)有“2.5V 1.25W”字樣．若閉合開(kāi)關(guān)，兩電表的示數(shù)均不超過(guò)所選量程，燈泡兩端電壓不允許超過(guò)額定值，不考慮燈絲電阻的變化，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A．電流表示數(shù)的變化范圍是0.15～0.5A

B．電壓表示數(shù)的變化范圍是0.9～4.5V

C．滑動(dòng)變阻器的電阻允許調(diào)節(jié)的范圍是4～20Ω

D．該電路的最大功率是2.7W

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)燈泡的額定電壓確定電壓表的最大示數(shù)，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)，電路中的電流最小，
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P=I²R求出燈泡的最小功率．

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）燈泡的額定電壓為2.5V，
∴電壓表的最大示數(shù)為2.5V，故B不正確；
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，
∵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，
滑動(dòng)變阻器的電阻允許調(diào)節(jié)的范圍是4～20Ω，故C正確；
該電路的最大功率：
P_max=UI_max=4.5V×0.5A=2.25W，故D不正確；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電流表的示數(shù)最小，此時(shí)電路中的電流：
I_min=

U

RL+R滑

=

4.5V

5Ω+20Ω

=0.18A，
∴電流表示數(shù)的變化范圍是0.18A～0.5A，故A不正確．
故選C．

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、額定電流和電流表的量程確定電路中的最大電流以及電壓表的最大示數(shù)，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．