Question

6．如圖所示，電源電壓4.5V，電壓表量程“0～3V”，電流表量程“0～0.6A”，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω1A”，小燈泡L標(biāo)有“2.5V   1.25W”（燈絲電阻不變）．在保證小燈泡電流不超出額定電流的情況下，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，下列說法正確的是（　�。�
①小燈泡的額定電流是0.6A
②滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變化范圍是4Ω～10Ω
③電壓表示數(shù)變化范圍是2～3V
④電路中電功率的變化范圍是0.9～2.25W．

• A． 只有②③正確
• B． 只有①③正確
• C． 只有③④正確
• D． 只有②③④正確

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓．
（1）根據(jù)燈泡銘牌，由I=$\frac{P}{U}$計(jì)算小燈泡的額定電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知電路中的最大電流為燈泡額的電流和滑動(dòng)變阻器允許通過最大電流中較小的一個(gè)，根據(jù)P=UI求出電路中的最大電功率，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值；
（2）當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，電路中的電流最小，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，利用歐姆定律求出燈泡的電阻，利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓，利用歐姆定律求出電路中的電流，進(jìn)一步求出電路中電流變化的范圍，利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值即可得出滑動(dòng)變阻器阻值變化的范圍；最后利用P=UI得出該電路的最小功率和最大功率．

解答 解：由圖可知，燈泡L與變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端電壓，電流表測(cè)電路電流，
由題可知，電流表所用量程為0-0.6A，小燈泡的額定電流：I_額=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{1.25W}{2.5V}$=0.5A＜0.6A，即電路中的最大電流為I_大=0.5A；
小燈泡的電阻R_燈=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{1.25W}$=5Ω，
當(dāng)I_大=0.5A時(shí)，由圖可知，變阻器接入電路中的電阻最小，電壓表示數(shù)最小，電路消耗的總率最大．
L兩端電壓：U_L=I_大R_燈=0.5A×5Ω=2.5V，
電壓表V的示數(shù)：U_小=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，
R接入電路中的阻值：R_小=$\frac{{U}_{小}}{{I}_{大}}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω，
電路總功率：P_大=UI_大=4.5V×0.5A=2.25W；
由圖可知，當(dāng)變阻器接入電路的電阻越大時(shí)，電壓表示數(shù)越大，由電壓表采用0-3V量程可知，電壓表示數(shù)最大為U_大=3V，
當(dāng)U_大=3V時(shí)，變阻器R接入電路中的電阻最大，電路電流最小，電路總功率最小，
L兩端電壓：U'_L=U-U_大=4.5V-3V=1.5V，
電路中電流：I_小=I_燈=$\frac{U{'}_{L}}{{R}_{燈}}$=$\frac{1.5V}{5Ω}$=0.3A，
變阻器接入電路的電阻：R_大=$\frac{{U}_{大}}{{I}_{小}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，
電路的最小電功率：P_小=UI_小=4.5V×0.3A=1.35W．
 綜上可知：
小燈泡的額定電流是0.5A；故①錯(cuò)誤；
滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變化范圍是4Ω～10Ω；故②正確；
電壓表示數(shù)變化范圍是2～3V；故③正確；
電路中電功率的變化范圍是1.35～2.25W，故④錯(cuò)誤．
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)燈泡的額定電流確定電路中的最大電流和電壓表的最大示數(shù)確定電路中的最小電流．