Question

【題目】某同學在做“調節燈泡亮度”的電學實驗時，電路如圖所示，電源電壓恒為4.5V，電壓表量程“0～3V”，滑動變阻器規格“20Ω 1A”，燈泡L標有“2.5V 1.25W”字樣（忽略燈絲電阻變化），在不損壞電路元件的情況下，下列判斷正確的是 （ ）

A.電路中電流變化的范圍是0.18A～0.5A
B.滑動變阻器阻值變化的范圍是2.5Ω～10Ω
C.燈泡的最小功率是0.162W
D.該電路的最大功率是2.25W

Answer 1

【答案】D
【解析】解：∵UL=2.5V，PL=1.25W
∴IL= = =0.5A，
滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，根據串聯電路電流的特點，
所以電路中的最大電流I大=I=IL=0.5A，
由于此時電流最大，所以滑動變阻器接入電路中的電阻最小，
R總= = =9Ω，
RL= = =5Ω，
R小=R總﹣RL=9Ω﹣5Ω=4Ω；
∵當電壓表的示數最大為U大=3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電流最小，
∴UL′=U﹣U大=4.5V﹣3V=1.5V，
再利用公式I小= = =0.3A，
最后利用公式R大= = =10Ω；
所以電路中電流的變化范圍是0.3A﹣0.5A，滑動變阻器阻值的變化范圍是4Ω﹣10Ω；
燈泡的最小功率為P小L=I小2RL=（0.3A）2×5Ω=0.45W；
電路中的最大功率為P總大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W．
故選D．
【考點精析】本題主要考查了歐姆定律及其應用和電阻的串聯的相關知識點，需要掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；電阻的串聯有以下幾個特點：（指R1，R2串聯） 1、電流：I=I1=I2（串聯電路中各處的電流相等） 2、電壓：U=U1+U2（總電壓等于各處電壓之和） 3、 電阻：R=R1+R2（總電阻等于各電阻之和）如果n個阻值相同的電阻串聯，則有R總=nR 4、分壓作用：U1:U2=R1:R2才能正確解答此題．