Question

【題目】如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡L標有“5V 2.5W”的字樣，滑動變阻器 R1 的最大阻值為40 Ω，定值電阻R2 的阻值為 20Ω，電壓表量程為0~3V，電流表量程為 0~3A，燈絲電阻不隨溫度變化。當 S1、S2 和 S3 都閉合，滑動變阻器的滑片滑到端點 a 時，小燈泡L恰好正常發光。在保證電路安全的前提下，以下說法正確的是：（ ）

A.電源電壓為 10V

B.閉合 S2、S3，斷開 S1 時，電路中最小電流為 0.1A

C.閉合 S1、S3，斷開 S2 時，滑動變阻器取值范圍為 0～20Ω

D.滑片在 a 端，S1、S2和S3 都閉合時，整個電路的功率最大，最大值為 3.75W

Answer 1

【答案】D

【解析】

根據 可得，小燈泡的電阻：

；

A．當S、S1和S2都閉合，滑動變阻器的滑片滑到a端時，燈泡與電阻并聯；此時小燈泡L恰好正常發光，則電源電壓等于小燈泡的額定電壓，，故A錯誤；

B．閉合S2、S3，斷開S1時，與L串聯，電壓表測變阻器的電壓，當滑動變阻器的兩端電壓等于電壓表的最大值，即時，變阻器接入電路的阻值最大，電路中電流最小，

則最小電流：

；

故B錯誤；

C．閉合S1、S3，斷開S2時，與串聯，電壓表測變阻器的電壓，由串聯分壓規律可知，當電壓表示數最大為時，變阻器接入電路的阻值最大，因串聯電路電流處處相等，結合歐姆定律可得：

；

即：

；

解得，變阻器接入電路的阻值最大為，故C錯誤；

D．當S、S1和S2都閉合，滑動變阻器的滑片滑到a端時，燈泡與電阻并聯，因并聯電路的總電阻最小，所以由可知，此時整個電路的功率最大，則整個電路的最大功率：

；

故D正確。