Question

【題目】如圖所示電路中，電源電壓為18V且恒定不變，燈泡L標有”12V 6W”字樣，燈絲的電阻保持不變，滑動變阻器R銘牌上的規格是“48Ω，1A”，電流變所用量程為0～0.6A，電壓表所用量程為0～15V．該電路工作時，要求各元件均安全，閉合開關，在滑動變阻器滑片滑動過程中，下列判斷正確的是（ ）

A.電流表允許的變化范圍是0.125A～0.5A
B.滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍16Ω～48Ω
C.電壓表示數變化量與電流表示數變化量的比將保持不變
D.該電路能獲得的最小功率為2.25W

Answer 1

【答案】C
【解析】解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流．（1）由P=UI可得，燈泡的額定電流： IL= = =0.5A，因串聯電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，所以，電路中的最大電流I大=0.5A，由I= 可得，電路中的總電阻和燈泡的電阻分別為： R總= = =36Ω，RL= = =24Ω，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動變阻器接入電路中的最小阻值： R小=R總﹣RL=36Ω﹣24Ω=12Ω；當滑動變阻器接入電路中的電阻R大=48Ω時，電路中的電流： I= = =0.25A，電壓表的示數：
UR=IR大=0.25A×48Ω=12V，所以，電流表允許的變化范圍是0.25A～0.5A，滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍12Ω～48Ω，故AB錯誤；電路中消耗的最小總功率： P小=UI=18V×0.25A=4.5W，故D錯誤；（2）設滑片移動前后電路中的電流為I1、I2 ， 則電壓表V示數的變化量：△UV=UR﹣UR′=（U﹣I1RL）﹣（U﹣I2RL）=（I2﹣I1）RL=﹣△IRL ， 即 =﹣RL ， 所以，電壓表示數變化量與電流表示數變化量的比將保持不變，故C正確．故選C．
【考點精析】利用歐姆定律及其應用和電功率的計算公式對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．