Question

【题目】某同学在做电学实验时，接了如图所示的电路，电源电压恒为4.5 V，电压表量程“0~3 V”，滑动变阻器规格“20 Ω 1 A”，灯泡L标有“2.5 V 1.25 W”字样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是

A. 电路中电流变化的范围是0.18 A～0.5 A

B. 滑动变阻器阻值变化的范围是2.5 Ω～10 Ω

C. 灯泡的最大功率是2.25 W

D. 电路的最小功率是1.35 W

Answer 1

【答案】D

【解析】由电路图知道，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。根据题意知道，当电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，故灯泡的电阻：RL=UL/IL=2.5V/0.5A=5Ω，灯泡两端的最小电压：UL′=U-U滑max =4.5V-3V=1.5V，电路中的最小电流：Imin =UL′/RL=1.5V/5Ω=0.3A，则电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A，故A不正确；因串联电路中各处的电流相等，由P=UI知道，当灯泡正常发光时电路中的电流：I=IL =PL/UL=1.25W/2.5V=0.5A，而滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以电路中的最大电流是Imax =0.5A，且此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，由于串联电路总电压等于各分电压之和，故此时滑动变阻器两端的电压：U滑=U-UL=4.5V-2.5V=2V，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑min =U滑/Imax=2V/0.5A=4Ω，故B不正确；当灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，故灯泡的最大功率达不到2.25W，故C不正确；电路消耗的最小功率：Pmin =UImin =4.5V×0.3A=1.35W，故D正确，故选D