Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒為8V，電壓表量程為0～3V，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20 Ω 1A”,燈泡標(biāo)有“6V 3W”字樣。若閉合開關(guān)，兩電表示數(shù)均不超過所選量程，燈泡兩端的電壓不超過額定值，不考慮燈絲電阻變化，則下列說法正確的是（ ）

A.電流表的量程應(yīng)選0～3A
B.電壓表示數(shù)的變化范圍0～3V
C.滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍4Ω～7.2Ω
D.滑動(dòng)變阻器的的最大功率為1W

Answer 1

【答案】C
【解析】A、從圖中可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測量滑動(dòng)變阻器兩端電壓，電流表測量燈泡電流；根據(jù)P=UI得： ，由歐姆定律得：燈泡的電阻： ；∵電流表測量燈泡的電流，燈泡兩端電壓不允許超過額定值，也就是電路中的電流最大為燈泡的額定電流，即電路中的最大電流Imax=IL=0.5A； 則電流表的量程應(yīng)選0～0.6A，A不符合題意；

BC、由于滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓的最小電壓為URmin=U-Umax=8V-6V=2V，由歐姆定律得：滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值 ；由于電壓表量程為0～3V，所以當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知：燈泡兩端的電壓ULmin=U-URmax=8V-3V=5V，∴電路中的電流為 ，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大電阻 ；∵滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”，滑動(dòng)變阻器的電阻允許調(diào)節(jié)的范圍是4～7.2Ω，C符合題意；

D、則電壓表示數(shù)的變化范圍2～3V，故B錯(cuò)誤；由題意可知，兩電表示數(shù)均不超過所選量程，燈泡兩端的電壓不超過額定值，當(dāng)變阻器電壓取到最大電壓為3V時(shí)（電壓表量程為3V），燈就有最小電壓UL=U-UP=8V-3V=5V，此時(shí)電流最小 ，最大電流不是0.6A而是燈在額定電壓下的電流， ，電路中電流范圍 ～0.5A，滑動(dòng)變阻器的功率：P滑=（U-RLI）I=UI-RLI2=8V×I-12Ω×I2=-12Ω（I2- ）= ，可見在 時(shí)功率最大，而 比最小的 還小，不在電流取值范圍之內(nèi)，所以只有選最接近于 的 ，這樣 .D不符合題意.

故答案為：C.

從圖中可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測量滑動(dòng)變阻器兩端電壓，電流表測量燈泡電流；（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，利用串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)確定電壓表的最小示數(shù)，然后結(jié)合電流表的量程確定電路中的最大電流；（2）電壓表示數(shù)不超過所選量程，燈泡兩端電壓不允許超過額定電壓，即電壓表示數(shù)不得低于2V；（3）確定電路中的最大電流后，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；因?yàn)殡妷罕砹砍虨?～3V，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓不允許超過3V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出此時(shí)燈泡兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出最小電流，則即可求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值；（4）根據(jù)P=UI求出該電路的最大功率.