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 lA”，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一0.5A

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0.45W

D. 該電路的最大功率是4.05W

Answer 1

【答案】C

【解析】由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓。(1)燈泡正常發光時的電壓為2.5V，功率為1.25W，因串聯電路總電壓等于各分電壓之和，

所以,此時電壓表的示數U滑＝UUL＝4.5V2.5V＝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，因串聯電路中各處的電流相等，所以，由P＝UI可得，燈泡正常發光時電路中的電流：I＝IL＝＝0.5A，燈泡的電阻：RL＝＝5Ω，因滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，而燈泡允許通過的最大電流為0.5A，

所以,電路中的最大電流I大＝0.5A，電路的最大電功率：P大＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W，故D錯誤；電流最大時，由歐姆定律可知，此時滑動變阻器接入電路的電阻最小，最小為：R滑小＝＝4Ω；(2)當電壓表的示數最大為3V時,變阻器接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,燈泡的功率最小,此時燈泡兩端的電壓：U′L＝UU滑大＝4.5V3V＝1.5V，電路中的最小電流：I小＝ ＝0.3A，所以電路中電流變化的范圍是0.3A0.5A，故A錯誤；燈泡的最小功率：P′L＝U′LI小＝1.5V×0.3A＝0.45W，故C正確；滑動變阻器接入電路中的最大阻值：R滑大＝＝10Ω，則滑動變阻器阻值變化的范圍是4Ω10Ω，故B錯誤。