Question

（2014?荆州模拟）某同学用如图所示的电路做实验．电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表

（2014?荆州模拟）某同学用如图所示的电路做实验．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 1A”，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．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5AB．灯泡的最小功率是0.162WC．滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10ΩD．该电路的最大功率是2.7W

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，
因串联电路总电压等于各分电压之和，
所以，此时电压表的示数U_滑=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，
因2V＜3V，没有超出电压表的量程，
所以，灯泡两端的电压可以达到2.5V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，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，
因滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
所以，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；
灯泡的最小功率：
P_L′=（I_min）²R_L=（0.3A）²×5Ω=0.45W，故B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C正确．
故选C．