Question

如圖所示電路，電源兩端的電壓為7.5V，且保持不變．小燈泡L上標有“6V 3W”的字樣，滑動變阻器的銘牌上標有“10Ω 1A”的字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V．不考慮燈絲電阻隨溫度的變化．閉合開關S后，要求燈L兩端的電壓不超過額定電壓，且兩電表的示數均不超過各自的量程，則

1. A.
   電路中允許通過的最大電流是0.6 A
2. B.
   小燈泡電功率的最大變化量是2.4 W
3. C.
   電壓表的示數變化范圍是0～3 V
4. D.
   滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍是3～8Ω

Answer 1

D
分析：（1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據P=UI求出通過的電流，利用歐姆定律求出燈泡的電阻，結合電流表的量程確定電路中的最大電流；
（2）電路中的電流最大時接入電路中的電阻最小，根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出接入電路中的電阻；當電壓表的示數最大時滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據串聯電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓，根據歐姆定律求出電路中的電流和滑動變阻器接入電路中的最大阻值，利用P=I²R求出燈泡的最小功率，進一步求出小燈泡電功率的最大變化量，求出電壓表的示數變化范圍，滑動變阻器接入電路中電阻的阻值范圍．
解答：（1）根據P=UI可得，燈泡的額定電流：
∴I_額===0.5A，
燈泡的電阻：
R_L===12Ω；
∵串聯電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，
∴電路中的最大電路I_max=0.5A，故A不正確；
（2）燈泡正常發光時，兩端的電壓為6W，功率為3W，
∵串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴滑動變阻器兩端的最小電壓：
U_滑min=U-U_額=7.5V-6V=1.5V，
∴滑動變阻器接入電路中的最小電阻值：
R_滑min===3Ω；
當電壓表的示數為3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，
燈泡兩端的電壓：
U_L=U-U_滑max=7.5V-3V=4.5V，
電路中的電流：
I_min===0.375A，
滑動變阻器接入電路中的最大阻值：
R_滑max===8Ω，
燈泡的最小電功率：
P_L=（I_min）²×12Ω=1.6875W，
∴小燈泡電功率的最大變化量：
△P_L=P_額-P_L=3W-1.6875W=1.3125W，故B不正確；
電壓表的示數變化范圍1.5V～3V，故C不正確；
滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍是3～8Ω，故D正確．
故選D．
點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活運用，關鍵是電路中最大電流的確定和滑動變阻器接入電路中最大值、最小值的判斷，同時要注意額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等．