Question

（2012?雅安）小華用如圖所示的電路測小燈泡功率．電路中電源電壓恒為4.5V，電壓表的量程為0～3V，電流表的量程為0～0.6A，滑動變阻器的規格為“20Ω 1A”，燈泡標有“2.5V 1.25W”字樣．若閉合開關，兩電表的示數均不超過所選量程，燈泡兩端電壓不允許超過額定值，不考慮燈絲電阻的變化，則下列說法正確的是（　　）

A．電流表示數的變化范圍是0.15～0.5A

B．電壓表示數的變化范圍是0.9～4.5V

C．滑動變阻器的電阻允許調節的范圍是4～20Ω

D．該電路的最大功率是2.7W

Answer 1

分析：由電路圖可知，滑動變阻器與燈泡串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據燈泡的額定電壓確定電壓表的最大示數，根據P=UI求出燈泡的額定電流，然后結合電流表的量程確定電路中的最大電流，根據歐姆定律求出燈泡的電阻和電路中的最小電阻，利用電阻的串聯求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值，再根據P=UI求出該電路的最大功率；
（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，
燈泡的功率最小，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，利用P=I²R求出燈泡的最小功率．

解答：解：由電路圖可知，滑動變阻器與燈泡串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）燈泡的額定電壓為2.5V，
∴電壓表的最大示數為2.5V，故B不正確；
根據P=UI可得，燈的額定電流：
I_L額=

PL額

UL額

=

1.25W

2.5V

=0.5A，
∵串聯電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，
∴電路中的最大電流為I_max=0.5A，
∵I=

U

R

，
∴燈泡的電阻R_L=

UL額

IL額

=

2.5V

0.5A

=5Ω，電路中的總電阻R=

U

Imax

=

4.5V

0.5A

=9Ω，
∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴滑動變阻器接入電路中的最小阻值：
R_滑=R-R_L=9Ω-5Ω=4Ω，
滑動變阻器的電阻允許調節的范圍是4～20Ω，故C正確；
該電路的最大功率：
P_max=UI_max=4.5V×0.5A=2.25W，故D不正確；
（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電流表的示數最小，此時電路中的電流：
I_min=

U

RL+R滑

=

4.5V

5Ω+20Ω

=0.18A，
∴電流表示數的變化范圍是0.18A～0.5A，故A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，關鍵是根據燈泡的額定電壓、額定電流和電流表的量程確定電路中的最大電流以及電壓表的最大示數，對于選擇題并不一定完全解答選項，只要有不正確的地方，本選項即為不正確．