Question

【题目】如图所示电路中,电源电压6V不变,=10Ω,滑动变阻器的规格为“30Ω、1A”,小灯泡L的额定电压为5V,电流表的量程(00.6A或03A).只闭合时,L两端电压为3V.(不考虑温度对灯丝电阻的影响)，下列说法错误的是

A. 灯丝电阻为10Ω

B. 只闭合时，调节变阻器连入电路的阻值使小灯泡L正常发光，则变阻器1h内消耗的电能为1800J

C. 闭合时，为保证电路元件安全，电流表示数变化范围为0.75A~1.2A

D. 闭合三个开关，为保证电路元件安全，电路总功率的变化范围为4.8W~9.6W

Answer 1

【答案】C

【解析】

（1）只闭合S2时，灯泡L与R1串联，电流表测电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出灯泡L两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出灯丝的电阻；
（2）只闭合S3时，灯泡L与R2串联，根据串联电路的电压特点求出灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，利用W=UIt求出变阻器1h内消耗的电能；
（3）闭合S1、S3时，灯泡L与R2串联后再与R1并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流，当灯泡正常发光时，灯泡所在支路的电流最大，根据并联电路的电流特点求出干路电流表的示数最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡所在支路的电流最小，干路电流表的示数最小，根据欧姆定律求出灯泡所在支路的最小电流，利用并联电路的电流特点求出干路电流表的最小示数，然后得出电流表示数变化范围；
（4）闭合三个开关时，R1与R2并联，电流表测干路电流，根据滑动变阻器的铭牌可知通过滑动变阻器的最大电流，然后求出干路的最大电流，利用P=UI求出电路的最大总功率；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时干路电流最小，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过滑动变阻器的最小电流，然后求出干路的最小电流，利用P=UI求出电路的最小总功率。

（1）只闭合S2时，灯泡L与R1串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡L两端的电压：UL=U-U1=6V-3V=3V，因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流：，即，灯丝电阻RL=10Ω，故A正确，不符合题意；

（2）只闭合S3时，灯泡L与R2串联，且灯泡正常发光其两端的电压为5V，则滑动变阻器两端的电压：U2=U-UL额=6V-5V=1V，此时电路中的电流：，变阻器1h内消耗的电能：W2=U2I′t=1V×0.5A×3600s=1800J，故B正确，不符合题意；

（3）闭合S1、S3时，灯泡L与R2串联后再与R1并联，电流表测干路电流，并联电路中各支路两端的电压相等，通过R1的电流：，

当灯泡正常发光时，灯泡所在支路的电流0.5A最大，干路电流表的示数最大，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流表的最大示数：I大=I1+IL=0.6A+0.5A=1.1A，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡所在支路的电流最小，干路电流表的示数最小，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，灯泡所在支路的最小电流：，干路电流表的最小示数：I小=I1+IL′=0.6A+0.15A=0.75A，为保证电路元件安全，电流表示数变化范围为0.75A～1.1A，故C错误，符合题意；

（4）闭合三个开关时，R1与R2并联，电流表测干路电流，由滑动变阻器的铭牌可知，通过滑动变阻器的最大电流为1A，则干路的最大电流：I大′=I1+I2大=0.6A+1A=1.6A，电路的最大总功率：P大=UI大′=6V×1.6A=9.6W，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时干路电流最小，则通过滑动变阻器的最小电流：，干路的最小电流：I小′=I1+I2=0.6A+0.2A=0.8A，电路的最小总功率：P小=UI小′=6V×0.8A=4.8W，所以，电路总功率的变化范围为4.8W～9.6W，故D正确，不符合题意。

故选C。