Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒為8V，電壓表量程為0-3V，電流表的量程有0-3A和0-0.6A，滑動變阻器的規格為“20Ω，1A”，燈泡標有“6V，3W”字樣。若閉合開關，兩電表示數均不超過所選量程，燈泡兩端的電壓不超過額定值，不考慮燈絲電阻變化，則下列說法正確的是（　　）

A. 電流表的量程應選0-3A

B. 電壓表示數的變化范圍為0-3V

C. 滑動變阻器的阻值變化范圍為4-7.2Ω

D. 滑動變阻器的最大功率為1W

Answer 1

【答案】C

【解析】試題分析：從圖中可知，燈泡L與滑動變阻器串聯，電壓表測量滑動變阻器兩端電壓，電流表測量燈泡電流；（1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據P=UI求出燈泡的額定電流，利用串聯電路電壓特點確定電壓表的最小示數，然后結合電流表的量程確定電路中的最大電流；（2）電壓表示數不超過所選量程，燈泡兩端電壓不允許超過額定電壓，即電壓表示數不得低于2V；（3）確定電路中的最大電流后，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；因為電壓表量程為0～3V，則滑動變阻器兩端電壓不允許超過3V，根據串聯電路的電壓特點求出此時燈泡兩端的電壓，根據歐姆定律求出最小電流，則即可求出滑動變阻器接入電路中的最大阻值；（4）根據P=UI求出該電路的最大功率．從圖中可知，燈泡L與滑動變阻器串聯，電壓表測量滑動變阻器兩端電壓，電流表測量燈泡電流；根據P=UI得：，由歐姆定律得：燈泡的電阻：；∵電流表測量燈泡的電流，燈泡兩端電壓不允許超過額定值，也就是電路中的電流最大為燈泡的額定電流，即電路中的最大電流Imax=IL=0．5A； 則電流表的量程應選0～0．6A，故A錯誤；由于滑動變阻器與燈泡串聯，滑動變阻器兩端電壓的最小電壓為URmin=U-Umax=8V-6V=2V，由歐姆定律得：滑動變阻器接入電路中的最小阻值；由于電壓表量程為0～3V，所以當電壓表示數為3V時，根據串聯電路的電壓特點可知：燈泡兩端的電壓ULmin=U-URmax=8V-3V=5V，∴電路中的電流為，滑動變阻器接入電路中的最大電阻；∵滑動變阻器的規格為“20Ω 1A”，滑動變阻器的電阻允許調節的范圍是4～7．2Ω，故C正確；則電壓表示數的變化范圍2～3V，故B錯誤；由題意可知，兩電表示數均不超過所選量程，燈泡兩端的電壓不超過額定值，當變阻器電壓取到最大電壓為3V時（電壓表量程為3V），燈就有最小電壓UL=U-UP=8V-3V=5V，此時電流最小，最大電流不是0．6A而是燈在額定電壓下的電流，，電路中電流范圍～0．5A，滑動變阻器的功率：P滑=（U-RLI）I=UI-RLI2=8V×I-12Ω×I2=-12Ω（I2-）=，可見在時功率最大，而比最小的還小，不在電流取值范圍之內，所以只有選最接近于的，這樣．故D錯誤．故選C．