Question

8．如圖所示，電源電壓為4.5V，電壓表量程為“0-3V”，電流表量程為“0-0.6A”，滑動變阻器規(guī)格為“10Ω 1A”，小燈泡L標(biāo)有“2.5V 1.25W”（燈絲電阻不變），在保證小燈泡L電流不超過額定電流的情況下，移動滑動變阻器的滑片，下列說法正確的是（　�。�

• A． 小燈泡的最小功率是0.162W
• B． 滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍是4Ω～10Ω
• C． 電壓表示數(shù)變化范圍是2.5V-3V
• D． 電流表示數(shù)變化范圍是0.3A～0.5A

Answer 1

分析 （1）由P=UI計算燈泡正常發(fā)光電流；由歐姆定律求出燈的電阻；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知電路中的最大電流為燈泡額的電流和滑動變阻器允許通過最大電流中較小的一個，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值；
當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時，電路中的電流最小，根據(jù)P=I²R求出燈的最小功率，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，利用串聯(lián)電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓，利用歐姆定律求出電路中的電流，進(jìn)一步求出電路中電流變化的范圍，利用歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最大阻值即可得出滑動變阻器阻值變化的范圍．

解答 解：小燈泡L標(biāo)有“2.5V 1.25W”表示燈的額定電壓為2.5V，額定功率為1.25W．
（1）由P=UI可得，燈正常工作時的電流I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}=\frac{1.25W}{2.5V}$=0.5A，
燈泡的電阻R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}=\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω；
（2）由題知，滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，電流表量程為“0～0.6A”，
串聯(lián)電路中電流處處相等，所以電路中的最大電流I_max=0.5A，此時燈泡正常發(fā)光；
由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器的電壓U_滑=U-U_L；
由歐姆定律知，此時滑動變阻器接入電路的電阻最小，變阻器的最小阻值為：
R_滑min=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{max}}=\frac{U{-U}_{L}}{{I}_{max}}=\frac{4.5V-2.5V}{0.5A}$=4Ω…①；
當(dāng)電壓表示數(shù)最大為3V時，根據(jù)分壓原理，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，
由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，此時燈泡兩端的最小電壓：U_L′=U-U_滑max=4.5V-3V=1.5V，
電路中的最小電流：I_min=$\frac{{U′}_{L}}{{R}_{L}}=\frac{1.5V}{5Ω}$=0.3A，
所以電路中電流變化的范圍是0.3A～0.5A，故D正確；
當(dāng)電路中電流最小時，燈的最小功率：P_小=I_小²R_L=（0.3A）²×5Ω=0.45W，A錯誤；
滑動變阻器接入電路中的最大阻值：
R_滑max=$\frac{{U}_{滑max}}{{I}_{min}}=\frac{3V}{0.3A}$=10Ω…②，
由①②可知，滑動變阻器阻值變化的范圍是4Ω～10Ω，故B正確；
電源電壓為4.5V，燈泡額定電壓為2.5V，燈泡兩端最大電壓為2.5V，
此時滑動變阻器兩端電壓最小為：4.5V-2.5V=2V；則電壓表示數(shù)變化范圍是：2V～3V，故C錯誤．
故選BD．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律及電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)燈泡的額定電流確定電路中的最大電流和電壓表的最大示數(shù)確定電路中的最小電流，并且要知道燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等．