Question

（2012?雅安）小华用如图所示的电路测小灯泡功率．电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样．若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（　　）

A．电流表示数的变化范围是0.15～0.5A

B．电压表示数的变化范围是0.9～4.5V

C．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是4～20Ω

D．该电路的最大功率是2.7W

Answer 1

分析：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据灯泡的额定电压确定电压表的最大示数，根据P=UI求出灯泡的额定电流，然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流，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，再根据P=UI求出该电路的最大功率；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
灯泡的功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P=I²R求出灯泡的最小功率．

解答：解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）灯泡的额定电压为2.5V，
∴电压表的最大示数为2.5V，故B不正确；
根据P=UI可得，灯的额定电流：
I_L额=

PL额

UL额

=

1.25W

2.5V

=0.5A，
∵串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
∴电路中的最大电流为I_max=0.5A，
∵I=

U

R

，
∴灯泡的电阻R_L=

UL额

IL额

=

2.5V

0.5A

=5Ω，电路中的总电阻R=

U

Imax

=

4.5V

0.5A

=9Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R_滑=R-R_L=9Ω-5Ω=4Ω，
滑动变阻器的电阻允许调节的范围是4～20Ω，故C正确；
该电路的最大功率：
P_max=UI_max=4.5V×0.5A=2.25W，故D不正确；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电流表的示数最小，此时电路中的电流：
I_min=

U

RL+R滑

=

4.5V

5Ω+20Ω

=0.18A，
∴电流表示数的变化范围是0.18A～0.5A，故A不正确．
故选C．

点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据灯泡的额定电压、额定电流和电流表的量程确定电路中的最大电流以及电压表的最大示数，对于选择题并不一定完全解答选项，只要有不正确的地方，本选项即为不正确．