Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒為24V，小燈泡的規格為“6V 3W”，滑動變阻器R1的最大阻值為60Ω，定值電阻R2的阻值為12Ω。電壓表使用的量程為0～15V，電流表使用的量程為0～0.6A。要求閉合開關后兩電表的示數均不超過所選量程，燈泡正常工作（設燈絲電阻不變）。下列說法正確的是：

A. 滑動變阻器接入電路的電阻允許調節的范圍是24Ω～60Ω

B. 滑動變阻器的滑片在移動的過程中，電壓表與電流表示數變化量的絕對值的比值始終為24Ω

C. 定值電阻R2消耗電功率的最大值為4.32W

D. 電路總功率的變化范圍是9W~12W

Answer 1

【答案】BD

【解析】

由功率公式可得，燈泡的額定電流I額＝＝0.5A，則電路中電流不能超過0.5A；由歐姆定律得，燈泡的電阻RL＝＝12Ω；當滑動變阻器接入電阻最小時，電路中電流應為0.5A時，由歐姆定律可得：＝R1+RL+R2；則R1＝12Ω12Ω＝24Ω；則電阻R2消耗電功率的最大值為P2＝I2額R2＝(0.5A)2×12Ω＝3W；電路的總功率為P＝UI額＝24V×0.5A＝12W；當電壓表示數為U1＝15V時，此時燈泡及電阻R2上電壓U2＝UU1＝24V15V＝9V；則此時電路中的電流I1＝＝0.375A；電路的總功率為P′＝UI1＝24V×0.375A＝9W；電路總功率的變化范圍是9W12W；則此時滑動變阻器的接入電阻R′1＝＝40Ω；即滑動變阻器允許接入的電阻范圍為24Ω40Ω；由串聯電路的總電壓等于各處的分電壓之和可知，滑動變阻器兩端的電壓為U1＝UU2UL＝UI(R2+RL)，所以電壓表與電流表示數變化量的絕對值的比值為R2+RL＝24Ω.

故選BD.