Question

【題目】如圖的電路中，電源電壓為18V且保持不變，小燈泡L標有“6V 3W”字樣，定值電阻R2的阻值為90Ω，電流表的量程為0-0.6A，電壓表的量程為0~15V。當只閉合開關S，滑動變阻器R1的滑片P置于中點時，燈泡L正常發光(不考慮燈絲電阻的變化)。則下列說法正確的是( )

①動變阻器R1的最大阻值為50Ω

②只閉合開關S、S1，在各元件安全的情況下，小燈泡L消耗的電功率的取值范圍是1.08W~3W

③只閉合開關S、S2、S3，在各元件安全的情況下，整個電路消耗的最大電功率是10.8W

④只閉合開關S、S1，在各元件安全的情況下，整個電路消耗的電功率的取值范圍是4.5W-9W

A.①②B.②③C.③④D.②④

Answer 1

【答案】C

【解析】

①根據題意知道，當只閉合開關S，滑動變阻器R1的滑片P置于中點時，燈泡L正常發光，此時由圖知道，滑動變阻器與燈泡串聯，由于小燈泡L標有“6V 3W”字樣，所以，此時電路的電流是：

燈泡的電阻是：

,

又因為電源電壓為18V，所以，滑動變阻器兩端的電壓是：

，

由歐姆定律知道，滑動變阻器接入電路的電阻是：

，

滑動變阻器的最大阻值是60Ω，故①錯誤；

②只閉合開關S、S1，在各元件安全的情況下，滑動變阻器與燈泡串聯，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，根據題意知道，滑動變阻器R1的滑片P置于中點時，燈泡L正常發光，此時燈泡功率最大，當滑動變阻器R1的滑片P置于最左端時，燈泡兩端的電壓最小，功率最小，此時燈泡兩端的電壓是：

故此時燈泡的功率是：

即小燈泡L消耗的電功率的取值范圍是0.75W~3W，故②錯誤；

③只閉合開關S、S2、S3，則R1與R2并聯，燈泡被短路，電流表測量干路電流，移動滑動變阻器R1的滑片P使電流表示數為0.6A時，電路消耗的電功率最大，由于電源電壓為18V且保持不變，所以，電路消耗的電功率是：

故③正確；

④只閉合開關S、S1，在各元件安全的情況下，滑動變阻器與燈泡串聯，當燈泡L正常發光時，電路電流最大，此時電路消耗的電功率最大，

；

當滑動變阻器全部接入電路時，電路電阻最大，由歐姆定律知道，電流最小，此時電路消耗的電功率最小，

，

由知道，電路消耗的最小電功率是：

即整個電路消耗的電功率的取值范圍是4.5W-9W，故④正確；

綜上所述，只有C符合題意。