Question

某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，灯泡L标有“3V 0.9W”字样（忽略灯丝电阻变化）。在实验中为了保证所有元件的安全，下列判断正确的是： 

A.该电路中，变阻器R接入电路的阻值变化范围为0～20Ω

B.该电路消耗的总功率的变化范围为1.2W～3.6W

C.该电路中，电流表示数的变化范围为0.2A～0.6A

D.该电路中，电灯消耗功率的变化范围为0.4W～0.9W

Answer 1

D解：由P=UI得，灯泡正常发光时的电流值I_额===0.3A，灯泡的电阻值R_L===10Ω；

A、由电路图知，灯泡与变阻器串联，电流表的量程为0～0.6A，灯泡的额定电流为0.3A，变阻器允许通过的最大电流为2A，可知电路中允许通过的最大电流为0.3A，此时灯泡两端电压为3V，未超过电压表的量程；

电流最大时，为变阻器允许的最小值，所以R_小===10Ω，可得变阻器的变化范围为10～20Ω，A错误；

BC、当变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，I_小===0.2A，电路消耗的最小功率P_小=UI_小=6V×0.2A=1.2W；

由A知，I_大=0.3A，则P_大=UI_大=6V×0.3A=1.8W，可得电路中的电流变化范围为0.2A～0.3A，电功率的变化范围为1.2W～1.8W，B错误，C错误；

D、电路的最小电流为0.2A，灯泡的最小电功率P_L小=U_小I_小=（I_小）²R_L=（0.2A）²×10Ω=0.4W；

灯泡的最大功率等于0.9W，所以灯泡的功率范围为0.4W～0.9W，D正确．

故选D．