Question

【題目】小華用下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0～0.5A
B.滑動變阻器的電阻允許調節的范圍是2.5～20Ω
C.燈泡的最小功率是0.162W
D.該電路的最大功率是2.7W

Answer 1

【答案】C
【解析】根據燈泡的規格“2.5V 1.25W”，求得燈泡的電阻R燈===5Ω，燈絲的電阻不改變；
A、①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，
即電流最大值I最大=I燈===0.5A；
②滑動變阻器接入阻值最大時，電路中的電流最小，即電流最小值I最小===0.18A．
故電流表示數的變化范圍是0.18A～0.5A，A不符合題意；
B、①滑動變阻器允許接入的最大值為20Ω；
②電路中電流最大為0.5A，根據串聯電路電阻的特點，滑動變阻器允許接入的最小阻值為：
R滑最小=-R燈=-5Ω=4Ω
故滑動變阻器接入的阻值范圍是4Ω～20Ω，B不符合題意；
C、電路中的電流最小時，燈泡的電功率最小，
∴燈泡的最小功率P燈最小=I最小2R燈=（0.18A）2×5Ω=0.162W
燈泡的最小功率為0.162W，C符合題意；
D、電路中的電流最大時，電路的總功率最大，等于總電壓和電流的乘積，
即P總最大=UI最大=4.5V×0.5A=2.25W
故電路最大功率為2.25W，D不符合題意；．
故答案為：C．

（1）由圖可知，燈泡L與滑動變阻器串聯，電壓表測量燈泡電壓，電流表測量燈泡電流；
（2）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，即電壓表示數不超2.5V，電流表示數不超0.6A；
（3）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；
（4）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；