Question

【题目】某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为6V，电流表的量程为“0﹣0.6A”电压表量程“0﹣3V”，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，灯泡L标有“3V 0.9W”字样（忽略灯丝电阻变化），在实验中为了保证所有元件的安全，下列判断不正确的是（ ）

A.该电路中，变阻器R接入电路的阻值变化范围为0﹣20Ω
B.该电路消耗的总功率的变化范围为1.2W﹣3.6W
C.该电路中，电流表示数的变化范围为0.2A﹣0.6A
D.该电路中，电灯消耗功率的变化范围为0.4W﹣0.9W

Answer 1

【答案】ABC
【解析】解：
由P=UI得，灯泡正常发光时的电流值：I额= = =0.3A，灯泡的电阻值：RL= = =10Ω；
A、由电路图知，灯泡与变阻器串联，电流表的量程为0～0.6A，灯泡的额定电流为0.3A，变阻器允许通过的最大电流为2A，可知电路中允许通过的最大电流为0.3A，此时灯泡两端电压为3V，未超过电压表的量程；
电流最大时，为变阻器允许的最小值，所以R最小= = = =10Ω，由此可得变阻器的变化范围为10～20Ω，A说法错误；
BC、当变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，I最小= = =0.2A，此时电路消耗的最小功率P最小=UI最小=6V×0.2A=1.2W；
由A知，I最大=0.3A，则P最大=UI最大=6V×0.3A=1.8W，可得电路中的电流变化范围为0.2A～0.3A，电功率的变化范围为1.2W～1.8W，B、C错误；
D、电路的最小电流为0.2A，灯泡的最小电功率PL小=U小I小=（I小）2RL=（0.2A）2×10Ω=0.4W；
灯泡的最大功率等于0.9W，所以灯泡的功率范围为0.4W～0.9W，D正确．
故选ABC．
（1）根据题意判断出电路中的最大电流，根据其确定变阻器的阻值范围；（2）根据电流表、电压表、变阻器、灯泡的规格判断电流的最大值，根据欧姆定律判断电流的最小值；根据电流的变化范围，由P=UI计算电路总功率的变化范围，得出结论；（3）根据灯丝的阻值不变，结合电流的变化得出灯泡电功率的变化．