Question

【题目】如图所示，电源电压6V不变，小灯泡标有“6V 3W”，滑动变阻器标有“20Ω 1A”，电流表所接量程为“0﹣0.6A”，电压表所接量程为“0﹣3V”，不考虑温度对灯丝电阻的影响．闭合开关，为保证电路安全，下列正确的是（　　）

A.电路中允许通过的最大电流为1A

B.滑动变阻器可以接入电路的阻值为0～12Ω

C.小灯泡的最小功率为0.75W

D.电路的最大功率为3W

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

由电路图可知，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．

（1）根据P=UI求出灯泡的额定电流，然后与电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流，此时灯泡两端的电压和额定电压相等，也是电源的电压，据此可知滑动变阻器接入电路中的最小阻值和电路的最大总功率．

（2）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，灯泡的电功率最小，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最小电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值，然后得出滑动变阻器接入电路中阻值的范围，利用P=UI求出小灯泡的最小功率．

由电路图可知，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．

（1）由P＝UI可得，灯L的额定电流：

，

因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，

所以，电路中的最大电流为I大＝0.5A，故A错误；

此时灯泡两端的电压和额定电压相等，也是电源的电压，

所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为0Ω，电路的最大总功率P大＝PL＝3W，故D正确；

（2）由可得，灯泡的电阻：

，

当电压表的示数UR＝3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，灯泡的电功率最小，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，灯泡两端的电压：

UL小＝U﹣UR＝6V﹣3V＝3V，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，电路中的电流：，

滑动变阻器接入电路中的最大阻值：，

所以，滑动变阻器R允许接入电路中的阻值范围是0～12Ω，故B正确；

小灯泡的最小功率：

PL小＝UL小I小＝3V×0.25A＝0.75W，故C正确．

故选BCD．