Question

16．標有“2V 1W”字樣的小燈泡和標有“20Ω 1A”字樣的滑動變阻器連接在如圖所示的電路中，其中電源電壓為6V，電流表的量程為“0～0.6A”，電壓表的量程為“0～3V”．閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，電流表、電壓表示數的范圍是（　�。�

• A． 0.25 A～0.6 A  1.0 V～2.0 V
• B． 0.30 A～0.5 A  1.0 V～l.5 V
• C． 0.25 A～0.5 A  1.5 V～2.0 V
• D． 0.25 A～0.5 A  1.0 V～2.0 V

Answer 1

分析 由電路圖可知，滑動變阻器與燈泡串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）根據P=UI求出燈泡的額定電流，比較燈泡的額定電流和電流表的量程以及變阻器允許通過的最大電流確定電路中的最大電流，然后得出電壓表的最大示數；
（2）根據歐姆定律求出燈泡的電阻，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小、電壓表的示數最小，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的最小電流，然后求出電壓表的示數，進一步得出電表的取值范圍．

解答 解：由電路圖可知，滑動變阻器與燈泡串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）由P=UI可得，燈泡的額定電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1W}{2V}$=0.5A，
因串聯電路中各處的電流相等，且燈泡的額定電流為0.5A，電流表的量程為0～0.6A，變阻器允許通過的最大電流為1A，
所以，電路中的最大電流I_大=0.5A，
則燈泡兩端電壓表的示數最大U_L大=2V，電流表的最大示數為0.5A，故AB錯誤；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω，
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，電壓表的示數最小，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的最小電流：
I_小=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{大}}$=$\frac{6V}{4Ω+20Ω}$=0.25A，
則電流表的取值范圍為0.25A～0.5A，
電壓表的最小示數：
U_L小=I_小R_L=0.25A×4Ω=1V，
則電壓表的取值范圍為1V～2V，故C錯誤、D正確．
故選D．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是根據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．