题目内容
【题目】如图,电源电压18V保持不变,电流表量程是0~0.6A,电压表量程是0~15V,小灯泡上标有“6V 3W”字样.要求:开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定电压(幻一丝电阻不变).则下列说法正确的是
A. 滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表和电压表示数都变大
B. 当电流表示数为0.4A时,电压表示数为12V
C. 滑动变阻器允许调节的范围是18Ω~60Ω
D. 该电路的最大功率为9W
【答案】D
【解析】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,电流表测电路中的电流.(1)滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故A错误;(2)由P=UI可得,灯泡的额定电流:
,灯泡的电阻:
,当电流表示数为0.4A时,灯泡两端的电压:UL′=IRL=0.4A×12Ω=4.8V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电压表的示数:U滑=U-UL′=18V-4.8V=13.2V,故B错误;(3)因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的额定电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流为0.5A,此时电路中的总电阻:
,因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滑小=R-RL=36Ω-12Ω=24Ω,电路消耗的最大功率:P大=UI大=18V×0.5A=9W,故D正确;当电压表的示数为15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时灯泡两端的电压:UL″=U-U滑大=18V-15V=3V,因串联电路中各处的电流相等,所以,
,即
,解得:R滑大=60Ω,所以,滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω,故C错误.故选D.