Question

【题目】小华用下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0～0.5A
B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5～20Ω
C.灯泡的最小功率是0.162W
D.该电路的最大功率是2.7W

Answer 1

【答案】C
【解析】根据灯泡的规格“2.5V 1.25W”，求得灯泡的电阻R灯===5Ω，灯丝的电阻不改变；
A、①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，
即电流最大值I最大=I灯===0.5A；
②滑动变阻器接入阻值最大时，电路中的电流最小，即电流最小值I最小===0.18A．
故电流表示数的变化范围是0.18A～0.5A，A不符合题意；
B、①滑动变阻器允许接入的最大值为20Ω；
②电路中电流最大为0.5A，根据串联电路电阻的特点，滑动变阻器允许接入的最小阻值为：
R滑最小=-R灯=-5Ω=4Ω
故滑动变阻器接入的阻值范围是4Ω～20Ω，B不符合题意；
C、电路中的电流最小时，灯泡的电功率最小，
∴灯泡的最小功率P灯最小=I最小2R灯=（0.18A）2×5Ω=0.162W
灯泡的最小功率为0.162W，C符合题意；
D、电路中的电流最大时，电路的总功率最大，等于总电压和电流的乘积，
即P总最大=UI最大=4.5V×0.5A=2.25W
故电路最大功率为2.25W，D不符合题意；．
故答案为：C．

（1）由图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量灯泡电流；
（2）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，即电压表示数不超2.5V，电流表示数不超0.6A；
（3）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；
（4）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；