Question

如图所示电路中，电源电压U=4.5V，且保持不变，灯泡L标有“2.5V，1.25W”字样，变阻器R最大阻值为20Ω，

如图所示电路中，电源电压U=4.5V，且保持不变，灯泡L标有“2.5V，1.25W”字样，变阻器R最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．为保护电路，变阻器接入电路的阻值范围是（不计灯泡电阻的变化）（　　）A．4Ω～10ΩB．5Ω～20ΩC．4Ω～20ΩD．5Ω～10Ω

Answer 1

灯泡正常发光时的电流为：I_额=

P额

U额

=

1.25W

2.5V

=0.5A，
灯泡灯丝电阻为R_L=

U额

I额

=

2.5V

0.5A

=5Ω，
滑动变阻器接入电路的阻值最大时电压表示数应等于3V，此时灯泡两端电压为：
U_L=4.5V-3V=1.5V，
此时电路中的电流为I₁=

UL

RL

=

1.5V

5Ω

=0.3A，
滑动变阻器接入电路的最大阻值为：
R_m=

Um

I1

=

3V

0.3A

=10Ω，
电路中的最大电流为灯泡的额定电流I_m=0.5A，此时电路中的总电阻为：
R_总=

U

Im

=

4.5V

0.5A

=9Ω，
则滑动变阻器接入电路的最小阻值为：
R_a=R_总-R_L=9Ω-5Ω=4Ω．
故滑动变阻器接入电路的阻值范围为4Ω～10Ω．
故选A．