Question

8．如圖所示，電源電壓為4.5V且保持不變，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20Ω 1A”，燈泡L標(biāo)有“2.5V 1.25W”的字樣，忽略燈絲電阻的變化，閉合開關(guān)S，為了保證各元件都安全，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 向左移動(dòng)滑片，兩表示數(shù)都變大
• B． 電流表示數(shù)的變化范圍是0.18A～0.5A
• C． 滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍是4Ω～20Ω
• D． 滑動(dòng)變阻器消耗的最大電功率為1W

Answer 1

分析 （1）由電路圖知，R與L串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)分壓特點(diǎn)做出解答；
（2）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡的阻值，電壓表示數(shù)為3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值最大，根據(jù)分壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓，再根據(jù)歐姆定律求出最小電流；進(jìn)而求出滑動(dòng)變阻器連入電路中的最大阻值；根據(jù)P=I²R求出滑動(dòng)變阻器消耗的功率；
（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流最大，根據(jù)P=UI求出最大電流；根據(jù)分壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，再根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器連入電路中的最小阻值；根據(jù)P=I²R求出滑動(dòng)變阻器消耗的功率．

解答 解：（1）向左移動(dòng)滑片，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻變小，其分擔(dān)的電壓變小，即電壓表示數(shù)變小；電流變大，故A錯(cuò)誤；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
燈泡的阻值：R_L=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{1.25W}$=5Ω，
當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值最大，
此時(shí)燈泡兩端的電壓U_L=U-U_滑=4.5V-3V=1.5V，
電路中的最小電流I_小=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{1.5V}{5Ω}$=0.3A；
滑動(dòng)變阻器連入電路中的最大阻值：
R_滑大=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{小}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω；
滑動(dòng)變阻器消耗的功率P=I_小²R_滑大=（0.3A）²×10Ω=0.9W；
（3）由P=UI得：
電路中的最大電流I_大=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{1.25W}{2.5V}$=0.5A，所以電流表示數(shù)的變化范圍是0.3A～0.5A，故B錯(cuò)誤；
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_滑′=U-U_額=4.5V-2.5V=2V，
滑動(dòng)變阻器連入電路中的最小阻值：
R_滑小=$\frac{{U}_{滑}^{′}}{{I}_{大}}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω，所以滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍是4Ω～10Ω，故C錯(cuò)誤；
滑動(dòng)變阻器消耗的功率P′=I_大²R_滑小=（0.5A）²×4Ω=1W，所以滑動(dòng)變阻器消耗的最大電功率為1W，故D正確．
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、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是電路中各量的最大和最小值的確定，有一定的難度．