Question

小丽同学用如图所示的电路测小灯泡的功率．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

小丽同学用如图所示的电路测小灯泡的功率．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 lA”，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，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是（　　）A．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0～20ΩB．电流表示数的变化范围是0.18A～0.9AC．灯泡功率的变化范围是0.162W～1.25WD．该电路的总功率的变化范围是0～2.25W

Answer 1

由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据P=UI可得，灯的额定电流：
I_L额=

PL额

UL额

1.25W

2.5V

=0.5A，
因为串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以电路中的最大电流为I_max=0.5A，故B不正确；
因为I=

U

R

，灯泡的电阻R_L=

UL额

IL额

=

2.5V

0.5A

=5Ω，电路中的总电阻R=

U

Imax

=

4.5V

0.5A

=9Ω，
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R_滑=R-R_L=9Ω-5Ω=4Ω，故A不正确；
电路的最大功率：P_max=UI_max=4.5V×0.5A=2.25W，
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：
I_min=

U

RL+R滑max

=

4.5V

5Ω+20Ω

=0.18A，
电路的最小功率：P_min=UI_min=4.5V×0.18A=0.81W，故D不正确；
灯泡的最小功率：P_L=（I_min）²R_L=（0.18A）²×5Ω=0.162W，
灯泡的最大功率：P_L=（I_max）²R_L=（0.5A）²×5Ω=1.25W，故C正确；
故选C．