Question

如图所示电路中，电源电压U＝4.5V，且保持不变，灯泡L标有“2.5 V，1.25W”字样，变阻器R最大阻值为20Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3 V。为保护电路，变阻器接入电路的阻值范围是（不计灯泡电阻的变化）（    ）

A．4Ω~10Ω                               B．5Ω~20Ω

C．4Ω~20Ω                               D．5Ω~10Ω

 

Answer 1

【答案】

A

【解析】

试题分析：分析电路可知：灯L与滑动变阻器R串联，A测串联电路中的电流，V测R两端电压。本电路中三个元件需要保护，通过电流表的电流不能超过0.6A，电压表的示数（即R两端电压）不能超过3V，还要注意灯泡两端电压不能超过2.5V，或者说通过灯泡的电流不能超过IL=PL/UL=1.25W/2.5V=0.5A，综合分析可得出，为了保护电路，电路中的电流≤0.5A，R两端的电压≤3V。

先求出灯泡的电阻 ：R_L=U_L²/P_L=（2.5V）2/1.25W=5Ω

当电路中的电流≤0.5A时：I=U/（R_L+R_小）=4.5V/（5Ω+R_小）≤0。5A解得：R_小≥4Ω

当R两端的电压≤3V时：解得：R_大≤10Ω，

综上可得：变阻器的变阻范围在4Ω~10Ω之间。

考点：动态电路分析，欧姆定律计算，变阻器的作用，串联电路中电流、电压的规律