Question

【題目】如圖甲所示電路中，電源電壓為5 V，滑動變阻器的最大阻值為20 Ω，電流表、電壓表連入電路的量程分別為“0～0.6 A”和“0～3 V”，小燈泡上標有“3 V”字樣，通過小燈泡的電流隨其兩端的電壓變化關系如圖乙。下列說法錯誤的是(　 　)

A. 小燈泡正常發光時的電阻為12 Ω

B. 當電流表的示數為0.2 A時，通電10 s，小燈泡消耗的電能為4 J

C. 滑片P向b移動，電壓表示數變大

D. 為保護電路元件，滑動變阻器的取值范圍為7 Ω～15 Ω

Answer 1

【答案】D

【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，電流表測電路中的電流。燈泡正常發光時的電壓UL＝3V，由圖乙可知通過燈泡的電流IL＝0.25A，由I＝可得，小燈泡正常發光時的電阻：RL＝＝12Ω，故A正確；當電流表的示數為0.2A時，由圖象可知燈泡兩端的電壓UL′＝2V，通電10s小燈泡消耗的電能：WL＝UL′It＝2V×0.2A×10s＝4J，故B正確；滑片P向b移動，接入電路中的電阻變大，因串聯電路中電阻越大分得的電壓越大，所以，滑動變阻器分得的電壓變大，即電壓表的示數變大，故C正確；因串聯電路中各處的電流相等，且燈泡的額定電流為0.25A，電流表的量程為0～0.6A，所以，電路中的最大電流I大＝0.25A，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的電壓：U滑＝U-UL＝5V-3V＝2V，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：R滑＝＝8Ω，當滑動變阻器兩端的電壓U滑大＝3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，此時燈泡兩端的電壓：UL′＝U-U滑大＝5V-3V＝2V，由圖象可知，電路中的電流I小＝0.2A，滑動變阻器接入電路中的最大阻值：R滑′＝ R滑＝＝15Ω，所以，為保護電路元件，滑動變阻器的取值范圍為8Ω～15Ω，故D錯誤。故選D。