Question

【題目】如圖所示，電源電壓為6V且保持不變，R0=40Ω，滑動變阻器的規格為“20Ω1A”，電流表的量程為“0～0.6A”，小燈泡上標有“3V 1.5W”字樣．不考慮燈絲電阻變化，并保證電路安全，則（　　）

A.當S閉合，S1、S2都斷開時，電路消耗最大功率是3.2W
B.當S、S1、S2都閉合時，電路消耗的總功率最小值為3.0W
C.當S閉合，S1、S2都斷開時，滑動變阻器的阻值范圍是6Ω～20Ω
D.當S、S1、S2都閉合時，滑動變阻器接入電路的最小阻值是18Ω

Answer 1

【答案】C
【解析】A、S閉合，S1、S2都斷開，滑動變阻器與L串聯，電阻最小時電流最大，其最大電流：I最大= =0.5A電路消耗最大功率P最大=UI最大=6V×0.5A=3W，A不符合題意；
B、S、S1、S2都閉合，滑動變阻器與R0并聯，通過R0的電流：I1= = =0.15A，
當滑動變阻器的阻值最大時，此支路上的電流最小，則I2= = =0.3A，
則干路上的電流I最小=I1+I2=0.15A+0.3A=0.45A，
電路消耗的總功率最小值P最小=UI最小=6V×0.45A=2.7W，B不符合題意；
C、S閉合，S1、S2都斷開，滑動變阻器與燈泡串聯．由P= 可得，小燈泡電阻RL= = =6Ω，
由P=UI可得小燈泡正常發光時的電流：I= = =0.5A，
當電路中電流最大時，電阻最小，則滑動變阻器接入電路的最小阻值：R小= = =6Ω；
滑動變阻器的規格為“20Ω 1A”，則最大阻值R大=20Ω，故滑動變阻器接入電路的阻值范圍是6Ω～20Ω；C符合題意；
D、當S、S1、S2都閉合時，滑動變阻器與R0并聯，由電流表的量程可知，干路中的最大電流為0.6A，則電路消耗的總功率最大，
電路中的總電阻R總= = =10Ω，
滑動變阻器與R0并聯，則 = + ，即： = + ，
解得R滑=15Ω．D不符合題意．
故答案為：C.
（1）由圖知，當S閉合，S1、S2都斷開時，L與R串聯，電流表測電路中的電流，
根據P=計算燈泡的電阻，根據P=UI計算燈泡的額定電流，由電流表的量程和變阻器允許通過的最大電流確定電路中的最大電流，由P=UI計算電路消耗的最大功率，根據歐姆定律和串聯特點計算滑動變阻器接入電路中的最小阻值；
（2）當S、S1、S2都閉合時，R0與R并聯，電流表測干路電流，當變阻器接入電路中的電阻最大時，電路的總電阻最大，電路的總功率最小，根據電阻的并聯計算電路中的最大總電阻，根據P=計算電路的最小功率；當電流表的示數最大時，變阻器接入電路的電阻最小，根據歐姆定律計算最小總電阻，利用電阻的并聯計算變阻器接入電路的最小阻值.