Question

18．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(dòng)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(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，下列說法正確的是（　�。�
①小燈泡的額定電流是0.6A
②滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變化范圍是4Ω-10Ω
③電壓表示數(shù)變化范圍是0-3V
④電流表示數(shù)變化范圍是0.3-0.5A．

• A． 只有②、④正確
• B． 只有②、③正確
• C． 只有①、④正確
• D． 只有①、③正確

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓．
（1）根據(jù)燈泡的額定電壓和額定功率，利用P=UI求出其額定電流；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路電流相等和分壓特點(diǎn)，結(jié)合歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值大��；
（3）根據(jù)小燈泡額定電壓和電壓表的量程確定電壓表的示數(shù)變化范圍；
（4）在保護(hù)燈泡和電壓表的條件下，利用歐姆定律求出電流表的示數(shù)范圍．

解答 解：由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓．
（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為2.5V，功率為1.25W，
由P=UI可得：小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為：I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.25W}{2.5V}$=0.5A，故①錯(cuò)誤；
（2）當(dāng)電路中的電流為0.5A時(shí)，滑動(dòng)變阻器電阻最小分得電壓最小
串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和，
此時(shí)電壓表的示數(shù)U_滑=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，故電壓表的示數(shù)變化范圍為2～3V，故③錯(cuò)誤；
2V＜3V，沒有超出電壓表的量程，
燈泡兩端的電壓可以達(dá)到2.5V，
串聯(lián)電路中各處的電流相等，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，最小為：
R_滑min=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{max}}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω；
當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，電路中的電流最小，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，
燈泡兩端的電壓：U_L′=U-U_滑max=4.5V-3V=1.5V，
燈泡的電阻：R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω，
電路中的最小電流：
I_min=$\frac{{U}_{L}^{′}}{{R}_{L}}$=$\frac{1.5V}{5Ω}$=0.3A，
電路中電流變化的范圍是0.3A～0.5A，故④正確；
滑動(dòng)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，
滑動(dòng)變阻器阻值變化的范圍是4Ω～10Ω，故②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(shí)的電壓和額定電壓相等．