Question

【題目】用如圖所示的電路測量小燈泡的功率，電源電壓恒定為8V，電壓表量程為0～15V，電流表量程為0～0.6A，滑動變阻器規格為“20Ω 1A”，燈泡L標有“6V 0.5A”字樣，不考慮燈絲電阻的變化，電路中各元件都在安全的條件下，下列說法正確的是

A. 燈泡L工作時的最小功率是0.7W

B. 電流表示數的變化范圍是0.25～0.55A

C. 滑動變阻器允許的取值范圍是2～20Ω

D. 電壓表示數的變化范圍是3～6V

Answer 1

【答案】D

【解析】

由電路圖可知，滑動變阻器與燈泡串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）知道燈泡的額定電壓和額定電流，然后結合電流表的量程確定電路中的最大電流，根據歐姆定律求出燈泡的電阻和電路中的最小電阻，利用電阻的串聯求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值；

（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，燈泡的功率最小，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，根據歐姆定律求出最小電壓，電壓表的最大值即為燈泡的額定電壓；利用P＝I2R求出燈泡的最小功率。

由電路圖可知，滑動變阻器與燈泡串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）燈泡的額定電流為0.5A，電流表的量程為0～0.6A，因串聯電路中各處的電流相等，所以，為了保證各元件的安全，電路中的最大電流為Imax＝IL＝0.5A，由I＝知道，燈泡的電阻：RL＝，電路中的最小總電阻：R總min，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：R滑min＝R總min-RL＝16Ω-12Ω＝4Ω，當滑動變阻器接入電路中的阻值最大時，電流最小，電壓表示數最小，各元件是安全的，所以，滑動變阻器的電阻允許調節的范圍為4Ω～20Ω，故C錯誤；（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電流最小，燈泡的功率最小，此時電路中的電流：Imin＝，則電流表示數的變化范圍是0.25A～0.5A，故B錯誤；電壓表的最小示數（即燈泡的最小電壓）：U小＝IminRL＝0.25A×12Ω＝3V；因為燈泡的額定電壓為6V，所以電壓表的最大示數為6V，則電壓表示數的變化范圍是3V～6V，故D正確；

燈泡的最小功率：PL＝Imin2RL＝（0.25A）2×12Ω＝0.75W，故A錯誤。故選D。