Question

1．如圖，電源電壓為4.5V，電流表量程0～0.6A，電壓表量程0～3V，小燈泡上標有“3V 1.5W”字樣，要求開關閉合后兩個電表的示數(shù)均不超過所選量程，且燈泡兩端電壓不允許超過額定電壓（設燈絲電阻不變）．則下列說法正確的是（　�。�

• A． 小燈泡正常工作時，燈絲電阻為6Ω
• B． 該電路的最大功率為2.7W
• C． 當電流表示數(shù)為0.3A時，電壓表示數(shù)為2.7V
• D． 滑動變阻器允許調(diào)節(jié)的最大阻值是12Ω

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，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）根據(jù)P=UI求出燈泡的額定電流，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻，再根據(jù)歐姆定律求出電流表的示數(shù)為0.3A時燈泡兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電壓特點求出電壓表的示數(shù)；
（2）比較燈泡的額定電流和電流表的量程確定電路中的最大電流，根據(jù)P=UI求出電路的最大功率；
（3）當電壓表的示數(shù)最大時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律得出等式即可求出滑動變阻器接入電路中的最大阻值．

解答 解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，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：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.5W}{3V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω，故A正確；
當電流表示數(shù)為0.3A時，燈泡兩端的電壓：
U_L′=IR_L=0.3A×6Ω=1.8V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電壓表的示數(shù)：
U_滑=U-U_L′=4.5V-1.8V=2.7V，故C正確；
（2）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡的額定電流為0.5A，電流表的量程為0～0.6A，
所以，電路中的最大電流為0.5A，
電路消耗的最大功率：
P_大=UI_大=4.5V×0.5A=2.25W，故B錯誤；
（3）當電壓表的示數(shù)U_滑大=3V，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，
此時燈泡兩端的電壓：
U_L小=U-U_滑大=4.5V-3V=1.5V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I_小=$\frac{{U}_{L小}}{{R}_{L}}$=$\frac{{U}_{滑大}}{{R}_{滑}}$，即$\frac{1.5V}{6Ω}$=$\frac{3V}{{R}_{滑}}$，
解得：R_滑=12Ω，故D正確．
故選ACD．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律以及電功率公式的應用，關鍵是滑動變阻器接入電路中最大阻值和最大電流的確定．