Question

【題目】某同學在做“調節燈泡亮度”的電學實驗時，電路如圖所示，電源電壓恒為4.5V，電壓表量程“0～3V”，滑動變阻器規格“20Ω lA”，燈泡L標有“2.5V 1.25W”字樣(忽略燈絲電阻變化)，在不損壞電路元件的情況下，下列判斷正確的是（ ）

A. 電路中電流變化的范圍是0.18A～0.5A

B. 滑動變阻器阻值變化的范圍是2.5Ω～10Ω

C. 燈泡的最小功率是0.162W

D. 該電路的最大功率是2.25W

Answer 1

【答案】D

【解析】試題分析：∵UL=2.5V，PL =1.25W∴IL =PL/UL=1.25W/2.5V=0.5A，滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，根據串聯電路電流的特點，所以電路中的最大電流I大=I=IL=0.5A，由于此時電流最大，所以滑動變阻器接入電路中的電阻最小， R總=U總/I=4.5V/0.5A=9Ω，RL=UL2/PL=(2.5V)2/1.25W=5Ω，R小=R總-RL =9Ω-5Ω=4Ω；

∵當電壓表的示數最大為U大=3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電流最小，∴UL′=U-U大=4.5V-3V=1.5V，再利用公式I小=UL′/RL=1.5V/5Ω=0.3A，由R大=U大/I小=3V/0.3A=10Ω；所以電路中電流的變化范圍是0.3A-0.5A，滑動變阻器阻值的變化范圍是4Ω-10Ω；燈泡的最小功率為P小L =I小2RL=（0.3A）2×5Ω=0.45W；電路中的最大功率為P總大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W，故選D。