Question

【題目】小偉同學用如圖所示的電路測小燈泡的功率．電路中電源電壓恒為4.5V，電壓表的量程為0～3V，電流表的量程為0～0.6A．滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”，燈泡標有“2.5V 1.25W”字樣．若閉合開關，兩電表的示數(shù)均不超過所選量程，燈泡兩端的電壓不允許超過額定值，不考慮燈絲電阻的變化，則下列說法中正確的是（ ）

A. 滑動變阻器的電阻允許調(diào)節(jié)的范圍是4～20Ω

B. 電流表示數(shù)的變化范圍是0～0.5A

C. 燈泡的最小功率是1.25W

D. 該電路的最大功率是2.25W

Answer 1

【答案】D

【解析】由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓．
（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓為2.5V，功率為1.25W，
當電壓表的示數(shù)為3V時，
因串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和，
所以，此時電壓表的示數(shù)U滑=U-UL=4.5V-2.5V=2V，
因2V＜3V，沒有超出電壓表的量程，
所以，燈泡兩端的電壓可以達到2.5V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，根據(jù)P=UI可得，燈泡正常發(fā)光時電路中的電流： ，
因滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，
所以，電路中的最大電流Imax=0.5A，
電路的最大電功率：
Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W，故D正確；
此時滑動變阻器接入電路的電阻最小，最小為： ；
（2）當電壓表的示數(shù)為3V時，電路中的電流最小，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，
燈泡的電阻： ，
燈泡兩端的電壓：
U'L=U-U滑max=4.5V-3V=1.5V，
電路中的最小電流： ，
所以，電路中電流變化的范圍是0.3A～0.5A，故B不正確；
燈泡的最小功率：
PL′=（I小）2RL=（0.3A）2×5Ω=0.45W，故C不正確；
滑動變阻器接入電路中的最大阻值： ，
所以，滑動變阻器阻值變化的范圍是4Ω～10Ω，故A不正確．
故選D．