Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓恒為4.5 V，燈泡L標有“4.5V 2.25W”字樣（不計溫度對燈絲電阻的影響），滑動變阻器R最大阻值為50Ω，電壓表量程為“0～3V”，電流表量程為“0～0.6A”．在電路安全的情況下，下列說法正確的是（ ）
A.將滑片P移到R的最左端，閉合開關S、S1 ， 電壓表讀數超過量程
B.燈泡L正常發光時的電阻值為7.5Ω
C.只閉合開關S，該電路的最大功率是2.7 W
D.只閉合開關S，滑動變阻器的取值范圍是0～18Ω

Answer 1

【答案】D
【解析】解：（1）將滑片P移到R的最左端，閉合開關S、S1時，燈泡L與滑動變阻器R的最大阻值并聯，電壓表被短路無示數，所以電壓表讀數不會超過量程，故A錯誤；（2）由P=UI= 可得，燈泡正常發光時的電阻RL= = =9Ω，故B錯誤；（3）只閉合開關S時，滑動變阻器R與燈泡L串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流， 當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時，通過燈泡的電流：
IL= = =0.5A，
此時電壓表的示數為零，電流表的示數小于0.6A，則電路的最大功率為2.25W，故C錯誤；
當電壓表的示數UR=3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，燈泡兩端的電壓：
UL′=U﹣UR=4.5V﹣3V=1.5V，
因串聯電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I= = ，即 = ，
解得：R=18Ω，
所以，滑動變阻器的取值范圍是0～18Ω，故D正確．
故選D．
【考點精析】利用歐姆定律及其應用和電功率的計算公式對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．