Question

【题目】如图所示，电源电压恒为8V，电压表量程为0～3V，滑动变阻器的规格为“20 Ω 1A”,灯泡标有“6V 3W”字样。若闭合开关，两电表示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不超过额定值，不考虑灯丝电阻变化，则下列说法正确的是（ ）

A.电流表的量程应选0～3A
B.电压表示数的变化范围0～3V
C.滑动变阻器的阻值变化范围4Ω～7.2Ω
D.滑动变阻器的的最大功率为1W

Answer 1

【答案】C
【解析】A、从图中可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量灯泡电流；根据P=UI得： ，由欧姆定律得：灯泡的电阻： ；∵电流表测量灯泡的电流，灯泡两端电压不允许超过额定值，也就是电路中的电流最大为灯泡的额定电流，即电路中的最大电流Imax=IL=0.5A； 则电流表的量程应选0～0.6A，A不符合题意；

BC、由于滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器两端电压的最小电压为URmin=U-Umax=8V-6V=2V，由欧姆定律得：滑动变阻器接入电路中的最小阻值 ；由于电压表量程为0～3V，所以当电压表示数为3V时，根据串联电路的电压特点可知：灯泡两端的电压ULmin=U-URmax=8V-3V=5V，∴电路中的电流为 ，滑动变阻器接入电路中的最大电阻 ；∵滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，滑动变阻器的电阻允许调节的范围是4～7.2Ω，C符合题意；

D、则电压表示数的变化范围2～3V，故B错误；由题意可知，两电表示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不超过额定值，当变阻器电压取到最大电压为3V时（电压表量程为3V），灯就有最小电压UL=U-UP=8V-3V=5V，此时电流最小 ，最大电流不是0.6A而是灯在额定电压下的电流， ，电路中电流范围 ～0.5A，滑动变阻器的功率：P滑=（U-RLI）I=UI-RLI2=8V×I-12Ω×I2=-12Ω（I2- ）= ，可见在 时功率最大，而 比最小的 还小，不在电流取值范围之内，所以只有选最接近于 的 ，这样 .D不符合题意.

故答案为：C.

从图中可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量灯泡电流；（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出灯泡的额定电流，利用串联电路电压特点确定电压表的最小示数，然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流；（2）电压表示数不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，即电压表示数不得低于2V；（3）确定电路中的最大电流后，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；因为电压表量程为0～3V，则滑动变阻器两端电压不允许超过3V，根据串联电路的电压特点求出此时灯泡两端的电压，根据欧姆定律求出最小电流，则即可求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值；（4）根据P=UI求出该电路的最大功率.