Question

（2006?濱湖區一模）如圖所示的電路中，電源電壓4.5V保持不變，小燈泡L上標有“2.5V 1W”字樣，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，滑動變阻器的最大阻值是50Ω．當S閉合后，操作該電路，在保證電路安全的情況下，則下述判斷正確的是（　　）

A．電流表的最大示數為O．6A

B．電壓表的最小示數為0V

C．小燈泡消耗的最小功率大于0.2W

D．小燈泡消耗的最小功率小于0.1W

Answer 1

分析：（1）根據燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率，由I=

P

U

求出燈泡的額定電流，由歐姆定律求出燈泡的電阻，根據要求保證電路安全比較燈泡的額定電流和電流表的量程確定電路中的最大電流，電路中電流最大時電壓表的示數最小；
（2）當滑動變阻器接入電路的電阻增大時，根據歐姆定律可知電路中的電流減小，由電阻的分壓特點可知滑動變阻器兩端的電壓變大；當電壓表的示數最大U_滑′=3V時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，電路中的電流最小；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，利用P=UI求出燈L消耗的最小功率．

解答：解：（1）根據P=UI可得，燈泡L正常工作時的電流為：
I_L=

PL

UL

=

1W

2.5V

=0.4A，
根據歐姆定律可得，燈泡的電阻為：
R_L=

UL

IL

=

2.5V

0.4A

=6.25Ω，
∵串聯電路中各處的電流相等，
∴為了保證電路中各元件安全工作，電路中的最大電流I_最大=0.4A，故A不正確；
∵串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴電壓表的最小示數：
U_滑min=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，故B不正確；
（2）當電壓表的示數最大U_滑′=3V時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，電路中的電流最小，燈L消耗的功率最小，
此時燈泡兩端的電壓：
U_L′=U-U_滑′=4.5V-3V=1.5V，
燈泡消耗的最小功率：
P_Lmin=

(UL′)2

RL

=

(1.5V)2

6.25Ω

=0.36W＞0.2W，故C正確，D不正確．
故選C．

點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，知道電壓表的示數最大時燈泡的電功率最小和根據燈泡的額定電壓、電流表的量程確定電路中的最大電路．