Question

【题目】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.电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A
B.滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
C.灯泡的最小功率是0.162W
D.该电路的最大功率是2.25W

Answer 1

【答案】D
【解析】解：∵UL=2.5V，PL=1.25W
∴IL= = =0.5A，
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，根据串联电路电流的特点，
所以电路中的最大电流I大=I=IL=0.5A，
由于此时电流最大，所以滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
R总= = =9Ω，
RL= = =5Ω，
R小=R总﹣RL=9Ω﹣5Ω=4Ω；
∵当电压表的示数最大为U大=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电流最小，
∴UL′=U﹣U大=4.5V﹣3V=1.5V，
再利用公式I小= = =0.3A，
最后利用公式R大= = =10Ω；
所以电路中电流的变化范围是0.3A﹣0.5A，滑动变阻器阻值的变化范围是4Ω﹣10Ω；
灯泡的最小功率为P小L=I小2RL=（0.3A）2×5Ω=0.45W；
电路中的最大功率为P总大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W．
故选D．
【考点精析】本题主要考查了欧姆定律及其应用和电阻的串联的相关知识点，需要掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；电阻的串联有以下几个特点：（指R1，R2串联） 1、电流：I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等） 2、电压：U=U1+U2（总电压等于各处电压之和） 3、 电阻：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和）如果n个阻值相同的电阻串联，则有R总=nR 4、分压作用：U1:U2=R1:R2才能正确解答此题．