Question

【題目】如圖所示，電源電壓為12V，R0=60Ω，滑動變阻器的規格為“50Ω 2A”，電流表的量程為“0～0.6A”，小燈泡上標有“6V 3W”字樣．不考慮燈絲電阻變化，并保證電路安全．則（ ）
A.S閉合，S1、S2都斷開，滑動變阻器接入電路的阻值范圍是8Ω～50Ω
B.S閉合，S1、S2都斷開，調節滑動變阻器，燈泡的功率變化范圍是2.25W～3W
C.S、S1、S2都閉合，電路消耗的總功率最小值為2.4W
D.S、S1、S2都閉合，當電路消耗的總功率最大時，滑動變阻器接入電路的阻值是30Ω

Answer 1

【答案】D
【解析】解：A、S閉合，S1、S2都斷開，滑動變阻器與L串聯．小燈泡上標有“6V 3W”字樣． 小燈泡電阻R= = =12Ω，小燈泡正常發光時的電流I= = =0.5A，
則滑動變阻器接入電路的最小阻值R小= = =12Ω；
滑動變阻器的規格為“50Ω 2A”，則最大阻值R大=50Ω，故滑動變阻器接入電路的阻值范圍是12Ω～50Ω，故A錯誤；
B、S閉合，S1、S2都斷開，滑動變阻器與L串聯，其最小電流I最小= = = A，
則燈泡的最小功率P最小= R燈= ×12Ω≈0.45W，
故燈泡的功率變化范圍是0.45W～3W，故B錯誤；
C、S、S1、S2都閉合，滑動變阻器與R0并聯，流經R0的電流I1= = =0.2A，
當滑動變阻器的阻值最大時，此支路上的電流最小，則I2= = =0.24A
則干路上的電流I最小=I1+I2=0.2A+0.24A=0.44A，
電路消耗的總功率最小值P最小=UI最小=12V×0.44A=5.28W，故C錯誤；
D、由電流表的量程可知，干路中的最大電流為0.6A，則電路消耗的總功率最大，
電路中的總電阻R總= = =20Ω，
因滑動變阻器與R0并聯，則 = + ，即 = +
解得R滑=30Ω．故D正確．
故選D．
A、S閉合，S1、S2都斷開，滑動變阻器與L串聯．根據滑動變阻器的規格和歐姆定律可知滑動變阻器接入電路的阻值范圍；
B、S閉合，S1、S2都斷開，滑動變阻器與L串聯，根據P=I2R分析燈泡的功率變化范圍；
C、S、S1、S2都閉合，滑動變阻器與R0并聯，要使電路消耗的總功率最小，則滑動變阻器的阻值最大，據此求得流經滑動變阻器的電流，與R0的支路上的電流之和為干路上的電流，然后利用P=UI求得電路消耗的總功率最小值；
D、S、S1、S2都閉合，滑動變阻器與R0并聯，當電路消耗的總功率最大時，根據電流表的量程確定干路中的電流，利用R= 求得電路中的總電阻，然后可求滑動變阻器接入電路的阻值．