Question

【题目】如图甲所示电路，电源电压保持不变。电流表A的量程为0﹣0.6A，电压表V1、V2的量程均为0﹣3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω2A”。滑动变阻器的滑片P在某点时，电压表V1、V2的示数之和为4V，在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 电源电压为4V

B. 小灯泡的额定功率为0.75W

C. 滑动变阻器取值范围是3Ω﹣30Ω

D. 整个电路消耗的最大功率为2W

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）滑动变阻器的滑片P在某点时，电压表V1、V2的示数之和为4V，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
（2）当R接入电路中的电阻变大时，其分得的电压变大，电路中的电流变小，据此判断出图乙对应的电压表为V2，根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻；由图乙可知电路中的电流最大时电压表V2的示数，根据串联电路的电压特点求出V1的示数，然后与电压表的量程判断出此时灯泡应正常发光达到额定功率，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的最小阻值，根据P=UI求出灯泡的额定功率和电路消耗的最大功率。

由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1 测L两端的电压，电压表V2 测R两端的电压，电流表测电路中的电流。

根据题意知道，当滑动变阻器的滑片P在某点时，电压表V1 、V2 的示数之和为4V，由串联电路的电压特点知道，电源的电压是4V，故A正确；

由电路图知道，在保证电路各元件安全的最大范围内，当R接入电路中的电阻变大时，其分得的电压变大，即电压表V2 的示数变大，此时电路中的总电阻变大，电路中的电流变小；由此知道，图乙对应的是电压表V2与电流表，且电路中的最小电流是I小 =0.1A时，电压表的最大示数是3V， 由知道，滑动变阻器接入电路中的最大阻值是：；由图乙知道，当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流有最大值I大 =0.5A时，电压表V2 的示数是U2小 =1.5V，此时灯泡应正常发光恰好达到额定功率，电路消耗的总功率最大，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：，所以滑动变阻器取值范围是3Ω～30Ω，故C正确；

此时灯泡两端的电压是：UL =U-U2小=4V-1.5V=2.5V，

灯泡的额定功率是：PL =UL I大 =2.5V×0.5A=1.25W，故B错误；

电路消耗的最大功率是：P大=UI大=4V×0.5A=2W，故D正确。

故选ACD。