题目内容

【题目】把标有“6V 3W”的小灯泡与最大阻值为50Ω的滑动变阻器连接在电源两端电压恒为6V的电路中,电路的连接如图所示,电压表使用的量程为0~3V,电流表使用的量程为0~0.6A.要求闭合开关后两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值(设灯丝电阻不变).下列说法正确的是(

A.滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是0Ω~50Ω
B.小灯泡的电功率最小值为0.25W
C.电路总功率的最大值为3.6W
D.滑动变阻器滑片移动的过程中,电流表示数变化量的最大值为0.25A

【答案】D
【解析】解:(1)灯丝的电阻为RL= = =12Ω,灯正常发光时的电流为IL= = =0.5A,
所以由题知可知电路中的最大电流应为I最大=0.5A,
此时滑动变阻器连入电路的最小电阻为0,
此时电路中电功率最大:P最大=UI最大=6V×0.5A=3W;(2)为保护电压表,滑动变阻器两端的最大电压为3V,此时滑动变阻器连入的电阻最大,电路中的电流最小,
∵U=UL′+UR
∴UR=U﹣UL′=6V﹣3V=3V,
此时电路中最小的电流为:
I最小= = =0.25A,
滑动变阻器连入的最大电阻为:
R最大= = =12Ω;
此时小灯泡的电功率最小为:
P最小=ULI最小=3V×0.25A=0.75W;
由此可知:滑动变阻器允许调节的范围为0Ω~12Ω;
电流表的示数变化范围为0.25A~0.5A,则电流表示数变化量的最大值为0.5A﹣0.25A=0.25A.
故选D.
【考点精析】通过灵活运用欧姆定律及其应用和电功率的计算公式,掌握欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR);计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R即可以解答此题.

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