Question

如圖甲所示電路，燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣，燈泡的最低電壓不得低于1V，電流表的量程是0-0.6A，電壓表的量程是0-3V，電源電壓是4V，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“25Ω，1A”字樣，將電流表和電壓表的示數(shù)變化情況畫(huà)在圖乙中，在不損壞電路元件的前提下，下列說(shuō)法不正確的是：（　　）

A、燈泡的額定電功率是0.5W

B、電流表示數(shù)允許的變化范圍是0.15A-0.2A

C、滑動(dòng)變阻器允許的變化范圍是12.5Ω-20Ω

D、電路總功率的變化范圍是0.6W-0.8W

Answer 1

分析：（1）由圖象可以知道燈泡在額定電壓下的電流，利用公式P=UI得到額定功率；
（2）已知燈泡兩端最低電壓和額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，可以得到電路電流的變化范圍；
（3）已知電源電壓和燈泡兩端電壓變化范圍，可以得到滑動(dòng)變阻器兩端電壓變化范圍；已知不同電壓下的電路電流和滑動(dòng)變阻器兩端電壓，可以得到滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻范圍；
（4）已知電源電壓和滑動(dòng)變阻器滑片在不同位置時(shí)的電路電流，利用公式P=UI得到電路總功率的范圍．

解答：解：
A、燈泡的額定電壓是U_額=2.5V，由圖象知，此時(shí)的電流是I=0.2A，所以燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．此選項(xiàng)正確；
B、由圖象知，當(dāng)燈泡兩端最小電壓為U_小=1V時(shí)，電路電流為I_小=0.15A；當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電路電流為I=0.2A．所以電流表的示數(shù)變化范圍為0.15A-0.2A．此選項(xiàng)正確；
C、當(dāng)燈泡兩端最小電壓為U_小=1V時(shí)，
滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U_大=U-U_小=4V-1V=3V，
此時(shí)電路電流為I_小=0.15A，
∵I=

U

R

，
∴滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為R_大=

U大

I小

=

3V

0.15A

=20Ω；
當(dāng)燈泡兩端電壓為U_額=2.5V時(shí)，
滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U_小=U-U_額=4V-2.5V=1.5V，
此時(shí)電路電流為I_大=0.2A，
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為R_小=

U小

I大

=

1.5V

0.2A

=7.5Ω．所以滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為7.5Ω-12Ω．此選項(xiàng)錯(cuò)誤；
D、當(dāng)電路電流為I_小=0.15A，
電路總功率為P_小=UI_小=4V×0.15A=0.6W；
當(dāng)電路電流為I_大=0.2A，
電路總功率為P_大=UI_大=4V×0.2A=0.8W．即總功率的變化范圍是0.6W-0.8W．此選項(xiàng)正確．
故選C．

點(diǎn)評(píng)：此題考查的是歐姆定律、電功率和串聯(lián)電路特點(diǎn)的應(yīng)用，正確解答的關(guān)鍵是根據(jù)圖象得到有用的信息，在保證元件安全的前提下，確定電路電流和電壓．