Question

小安在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压值为4.5V．电压表量程“0～3V“，滑动变

小安在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压值为4.5V．电压表量程“0～3V“，滑动变阻器规格“20Ω 1A”．灯泡L标有“2.5V 1.25W字样”（忽略灯丝电阻变化）．在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（　　）A．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5AB．滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10ΩC．该电路的最小功率和最大功率之比为3：5D．电路的最大功率是1.25W

Answer 1

由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压．
（1）灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，
当电压表的示数为3V时，
∵串联电路总电压等于各分电压之和，
∴此时电压表的示数U_滑=U-U_L=4.5V-2.5V=2V
∵2V＜3V，没有超出电压表的量程，
∴灯泡两端的电压可以达到2.5V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据P=UI可得，灯泡正常发光时电路中的电流：
I=I_L=

PL

UL

=

1.25W

2.5V

=0.5A，
∵滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
∴电路中的最大电流I_max=0.5A，
电路的最大电功率：
P_max=UI_max=4.5V×0.5A=2.25W，故D不正确；
此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小为：
R_滑min=

U滑

Imax

=

2V

0.5A

=4Ω；
（2）当电压表的示数为3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
灯泡的电阻：
R_L=

UL

IL

=

2.5V

0.5A

=5Ω，
灯泡两端的电压：
U_L′=U-U_滑max=4.5V-3V=1.5V，
电路中的最小电流：
I_min=

UL′

RL

=

1.5V

5Ω

=0.3A，
∴电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A，故A不正确；
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
R_滑max=

U滑max

Imin

=

3V

0.3A

=10Ω，
∴滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10Ω，故B正确；
∵P=UI，且电源的电压一定，
∴该电路的最小功率和最大功率之比：
P_min：P_max=UI_min：UI_max=I_min：I_max=0.3A：0.5A=3：5，故C正确．
故选BC．