题目内容
【题目】如图所示,电源电压恒为20V,电压表量程是“0V~15V”,电流表量程是“0A~0.6A”,滑动变阻器的规格是“100Ω 1A”,灯泡标有“14V 7W”字样。闭合开关S,若两表的示数均不超过量,灯泡两端的电压不超过额定电压,不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是
A.电压表的示数变化范围是3V~15VB.电流表的示数变化范围是0.16A~0.5A
C.滑动变阻器连入电路中阻值变化范围是14Ω~84ΩD.电路中的最小功率约为3.6W
【答案】D
【解析】
由题图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;由,得,小灯泡的电阻是:
;
由得,小灯泡正常发光时的电流是:
;
A.当电压表的示数是3V时,由串联电路电压的特点可知,小灯泡两端的电压是:
;
此时小灯泡两端的实际电压已经超过了额定电压,故A项错误;
BC.小灯泡正常发光时的电流是0.5A,可知电路中允许通过的最大电流是0.5A,所以当小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值最小;此时滑动变阻器两端的电压是:
;
由得,滑动变阻器接入电路的最小阻值是:
;
当电压表的示数是15V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中的电流最小;最小电流是:
;
由得,滑动变阻器接入电路的最大阻值是:
;
即电流表的示数变化范围是0.18A~0.5A;滑动变阻器连入电路中阻值变化范围是12Ω~83Ω;故BC项错误;
D.当电路中的电流最小时,电路中消耗的电功率最小,约为:
;
故D项正确。
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