6.小華用如圖所示的電路測(cè)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(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω  1A”,燈泡標(biāo)有“2.5V  1.25W”字樣.若閉合開(kāi)關(guān),兩電表的示數(shù)均不超過(guò)所選量程,燈泡兩端電壓不允許超過(guò)額定值,不考慮燈絲電阻的變化,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.燈泡的最小功率是0.162W
B.電流表示數(shù)的變化范圍是0~0.5A
C.該電路允許使用的最大功率是4.05W
D.滑動(dòng)變阻器的電阻允許調(diào)節(jié)的范圍是2.5~20Ω

分析 由電路圖可知,滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流.
(1)根據(jù)P=UI求出燈泡的額定電流,然后結(jié)合電流表的量程確定電路中的最大電流,根據(jù)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(lián)求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值,進(jìn)一步確定滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻的范圍,再根據(jù)P=UI求出該電路的最大功率;
(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,燈泡的功率最小,根據(jù)電阻的串聯(lián)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.

解答 解:由電路圖可知,滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流.
(1)由P=UI可得,燈泡的額定電流:
IL額=$\frac{{P}_{L額}}{{U}_{L額}}$=$\frac{1.25W}{2.5V}$=0.5A,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且電流表的量程為0~0.6A,
所以,電路中的最大電流為Imax=0.5A,
由I=$\frac{U}{R}$可得,燈泡的電阻:
RL=$\frac{{U}_{L額}}{{I}_{L額}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω,
電路中的總電阻:
R=$\frac{U}{{I}_{max}}$=$\frac{4.5V}{0.5A}$=9Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值:
R=R-RL=9Ω-5Ω=4Ω,
滑動(dòng)變阻器的電阻允許調(diào)節(jié)的范圍是4Ω~20Ω,故D不正確;
該電路的最大功率:
Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W,故C不正確;
(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電流表的示數(shù)最小,此時(shí)電路中的電流:
Imin=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑}}$=$\frac{4.5V}{5Ω+20Ω}$=0.18A,
所以,電流表示數(shù)的變化范圍是0.18A~0.5A,故B不正確;
燈泡的最小電功率:
PLmix=(Imix2RL=(0.18A)2×5Ω=0.162W,故A正確.
故選A.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)燈泡的額定電流和電流表的量程確定電路中的最大電流.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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B.大氣壓可以支持大約10米高的水柱,容器太短,無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)喂水
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