Question

【題目】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，滑動變阻器R的規格為“20Ω 1A”，燈泡L標有“2.5V 1.25W”的字樣，忽略燈絲電阻的變化，閉合開關S，為了保證各元件都安全，則下列說法中正確的是（　　）

A. 向左移動滑片，兩表示數都變大

B. 電流表示數的變化范圍是0.18A～0.5A

C. 滑動變阻器的阻值變化范圍是4Ω～20Ω

D. 整個電路消耗的總功率變化范圍是1.35W～2.25W

Answer 1

【答案】D

【解析】由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測R兩端的電壓．（1）向左移動滑片時，接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，由I 可知，電路中的電流變大，即電流表的示數變大，由U＝IR可知，燈泡兩端的電壓變大，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器R兩端的電壓變小，即電壓表的示數變小，故A錯誤；

（2）燈泡正常發光時的電壓為2.5V，功率為1.25W，因串聯電路中各處的電流相等，所以，由P＝UI可得，燈泡正常發光時電路中的電流：I＝IL＝0.5A，因滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，電流表量程為0～0.6A，所以，電路中的最大電流I大＝0.5A，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，電路的總功率最大，由I 可得，燈泡的電阻和電路的最小總電阻分別為：RL＝5Ω，R總＝＝9Ω，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：R小＝R總﹣RL＝9Ω﹣5Ω＝4Ω，電路的最大電功率：P大＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W；（3）當電壓表的示數為3V時，電路中的電流最小，電路的總功率最小，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，此時燈泡兩端的電壓：UL′＝U﹣UR大＝4.5V﹣3V＝1.5V，電路中的最小電流：I小＝＝0.3A，則電流表示數的變化范圍是0.3A～0.5A，故B錯誤；滑動變阻器接入電路中的最大阻值：R大＝＝10Ω，則滑動變阻器阻值變化的范圍是4Ω～10Ω，故C錯誤；電路的最小功率：P小＝UI＝4.5V×0.3A＝1.35W，則整個電路消耗的總功率變化范圍是1.35W～2.25W，故D正確．