Question

如圖所示的電路中，電源電壓恒為4.5V，電壓表量程0～3V，電流表量程0～0.6A，滑動變阻器規格是“10Ω  1A”，燈泡標有“2.5V  1.25W”；若閉合開關，兩電表示數均不超過所選的量程，燈泡兩端電壓不允許超過額定電壓，不考慮燈絲電阻的變化．則下列說法正確的是（ 　　　）

A．電流表的示數變化范圍0.3A～0.6A

B．電壓表的示數變化范圍是1.5V～2.5V

C．滑動變阻器允許調節的阻值范圍是2.5Ω～10Ω

D．該電路最大功率是2.7W

 

Answer 1

【答案】

B

【解析】

試題分析：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P=UI求出燈泡的額定電流， I_L額=P_L額/U_L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，故A不正確；

當電路中的電流最大時，滑動變阻器接入電路中的電阻最小，

根據歐姆定律求出燈泡的電阻： R_L=U_L額/I_L額=2.5V/0.5A=5Ω，

電路中的總電阻R=U/I_max=4.5V/0.5A=9Ω，

∵串聯電路中總電阻等于各部分電阻之和，

∴滑動變阻器接入電路中的最小阻值：R_滑=R-R_L=9Ω-5Ω=4Ω，故C不正確；

電路中的電流最大時，電路的功率最大：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，燈泡的功率最小，此時電路中的電流最小，電壓表的示數最小。故電流表的最小示數為：I_min=U/（R_L+R_滑max）=4.5V/（5Ω+10Ω）=0.3A，

電壓表的最小示數：U_L=I_minR_L=0.3A×5Ω=1.5V，∴電壓表的示數變化范圍1.5V～2.5V，故B正確．

綜上所述：A．電流表的示數變化范圍0.3A～0.5A；B．電壓表的示數變化范圍是1.5V～2.5V；

C．滑動變阻器允許調節的阻值范圍是4Ω～10Ω；D．該電路最大功率是2.25W，故選B。

考點：電路的動態分析；串聯電路的電流規律；串聯電路的電壓規律；電阻的串聯；電功率的計算．