Question

6．标有“2V 1W”字样的小灯泡和标有“20Ω  1A”字样的滑动变阻器连接在如图所示的电路中，其中电源电压为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，设小灯泡电阻不变．闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表、电压表示数的范围是（　　）

• A． 0.25 A～0.6 A    1.0 V～2.0 V
• B． 0.30 A～0.5 A    1.0 V～l.5 V
• C． 0.25 A～0.5 A    1.5 V～2.0 V
• D． 0.25 A～0.5 A    1.0 V～2.0 V

Answer 1

分析 （1）由灯泡铭牌信息可知灯泡的额定电压及额定功率，根据I=$\frac{P}{U}$求出灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻；
（2）因灯泡、滑动变阻器及电流表串联，电压表测灯泡两端的电压，滑动变阻器阻值从零开始变大的过程中，电路中电流变小；在移动滑片过程中应保证电流表、灯泡及滑动变阻器都能安全工作，则可得出各表的变化范围．

解答 解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中的电流．
（1）由灯泡铭牌可得，灯泡的额定电压为2V，即电压表最大不得超过2V；
由P=UI可得，灯泡的额定电流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1W}{2V}$=0.5A，故电路中电流最大不得超过0.5A；
由I=$\frac{U}{R}$可得，灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω；
（2）当滑动变阻器接入电阻最大时，电路中电流最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的最小电流：
I_小=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑}}$=$\frac{6V}{4Ω+20Ω}$=0.25A，
此时灯泡两端的电压也为最小值，其值为：
U_小=I_小R_L=0.25A×4Ω=1V，
所以电流表范围为0.25A～0.5A；电压表范围为1.0V～2.0V．
故选D．

点评 本题重点在于把握各电器的额定电压或最大限制电流，不能让每个电器超过其限制值；同时根据滑动变阻器的变化引起的电压或电流的变化进行分析．