Question

4．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)法不正確的是（　�。�

• A． 電壓表的示數(shù)變化范圍是1.5V～2.5V
• B． 滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的阻值范圍是4Ω～10Ω
• C． 該電路最大功率是2.25W
• D． 電流表的示數(shù)變化范圍0.25A～O.6A

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=$\frac{{P}_{L額}}{{U}_{L額}}$=$\frac{1.25W}{2.5V}$=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D錯(cuò)誤；
由I=$\frac{U}{R}$可知，燈泡的電阻R_L=$\frac{{U}_{L額}}{{I}_{L額}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω，電路中的總電阻R=$\frac{U}{{I}_{max}}$=$\frac{4.5V}{0.5A}$=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)變阻器接入電路的阻值范圍是：4Ω～10Ω，故B正確；
該電路的最大功率：P_max=UI_max=4.5V×0.5A=2.25W，故C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=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑max}}$=$\frac{4.5V}{5Ω+10Ω}$=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A正確．
本題選錯(cuò)誤的，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．