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    5．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4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω  1A”，灯泡L标有“2.5V  1.25W”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．该电路的最大功率是2.25W
    B．灯泡的最小功率是0.162W
    C．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
    D．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A

    分析 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压．
    （1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出电压表的示数为3V时灯泡两端的电压，据此可知电压表示数的范围，确定灯泡是否可以正常发光；根据串联电路的电流特点可知电路中的最大电流为灯泡额的电流和滑动变阻器允许通过最大电流中较小的一个，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
    （2）当电压表的示数为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，利用欧姆定律求出灯泡的电阻，利用串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用欧姆定律求出电路中的电流，进一步求出电路中电流变化的范围，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值即可得出滑动变阻器阻值变化的范围；根据P=I2R得出灯泡的最小功率，进一步得出灯泡电功率的范围．

    解答 解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压．
    （1）灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，
    当电压表的示数为3V时，因串联电路总电压等于各分电压之和，
    所以，此时电压表的示数最小，最小为U滑=U-UL=4.5V-2.5V=2V；
    因2V＜3V，没有超出电压表的量程，
    所以，灯泡两端的电压可以达到2.5V，因串联电路中各处的电流相等，
    则根据P=UI可得，灯泡正常发光时电路中的电流：
    I=IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.25W}{2.5V}$=0.5A，
    因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Imax=0.5A，
    电路中的最大功率为Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W，故A正确；
    此时滑动变阻器接入电路的电阻最小为：
    R滑min=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{max}}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω；
    （2）当电压表的示数为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，
    根据串联电路总电压等于各分电压之和可知灯泡两端的电压：
    UL′=U-U滑max=4.5V-3V=1.5V，
    由欧姆定律可知灯泡的电阻：
    RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω；
    所以电路中的最小电流：
    Imin=$\frac{{U}_{L}′}{{R}_{L}}$=$\frac{1.5V}{5Ω}$=0.3A，
    则电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A，故D错误；
    滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
    R滑max=$\frac{{U}_{滑max}}{{I}_{min}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，
    则滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10Ω，故C错误；
    灯泡的最小功率：
    PL′=Imin2RL=（0.3A）2×5Ω=0.45W，故B错误．
    故选A．

    点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据灯泡的额定电流确定电路中的最大电流和电压表的最大示数确定电路中的最小电流，并且要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．

    练习册系列答案
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    型       号JLD-88
    水 容 量/L100
    电热管功率2000W
    自身质量/kg40
    （1）热水器水箱中注满水时，水的质量为多少千克？
    （2）宁波地区（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×106J． 若每天日照时间按10h计算，则它一天中接收的太阳能（E）约为多少？若这些太阳能有50%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃）]
    （3）说出使用太阳能的优缺点各一个，优点是节约能源（或无污染），缺点是受天气情况的影响．

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    5．叶子在探究“阿基米德原理”的实验时，实验步骤如下：
    （1）用弹簧测力计测出空小桶的重力G0，在弹簧测力计下挂小铁块，记下小铁块的重力G；
    （2）把小铁块浸入盛满水的溢水杯中，并用小桶收集小铁块所排开的水；同时读出此时弹簧测力计示数F，利用公式算出物体所受浮力F浮=G-F；
    （3）用弹簧测力计测出排出的水和小桶的总重G1；
    （4）利用公式G排=G1-G0，得出小铁块排开的水的重力；分析数据，得出结论：F浮=G排．

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