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【题目】【2016·丹东卷】如图,电源电压为6V不变,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器为“20Ω 2A”,灯泡L标有“3V 0.9W”字样(灯丝电阻不变).为了保证电路中各元件安全,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器阻值的变化范围为0~20Ω
B.电流表示数的变化范围为0.2A~0.3A
C.电路消耗总功率的变化范围为1.2W~1.8W
D.电灯消耗功率的变化范围为0.4W~0.9W
【答案】BCD
【解析】由图示可知,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;根据公式P=UI可得,灯泡正常发光时的电流:IL额=PL额/UL额=0.9W/3V=0.3A,由于串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,故电流表的最大示数为I大=0.3A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,灯泡消耗的电功率0.9W最大,电路消耗的总功率最大,由I=U/R可得,灯泡的电阻和电路的总电阻分别为:RL=UL额/IL额=3V/0.3A=10Ω,R=U/I大=6V/0.3A=20Ω,由于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=R﹣RL=20Ω﹣10Ω=10Ω,滑动变阻器的电阻允许调节的范围是10Ω~20Ω,故A错误;该电路的最大功率:P大=UI大=6V×0.3A=1.8W;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电流表的示数最小,电路消耗的功率和灯泡消耗的功率最小,此时电路中的电流:I小=U/(RL+R)=6V/(10Ω+20Ω)=0.2A,故电流表示数的变化范围是0.2A~0.3A,故B正确;灯泡消耗的最小功率:PL′=I小2RL=(0.2A)2×10Ω=0.4W,故电灯消耗功率的变化范围为0.4W~0.9W,故D正确;电路消耗的最小功率:P小=UI小=6V×0.2A=1.2W,故该电路消耗的总功率的变化范围为1.2W~1.8W,故C正确;故应选BCD。