题目内容

【题目】如图所示,电路中电源电压恒为4.5V,电压表量程为03V,电流表的量程为00.6A,滑动变阻器的规格为“35Ω 2A”,灯泡铭牌标有“3V 0.9W”的字样(灯丝电阻不变).闭合开关,为了保证电路的安全,调节滑动变阻器,则下列说法正确的是 ( )

A. 当滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数变大,电压表示数变大

B. 灯泡的最小功率为0.45W

C. 滑动变阻器允许调节的范围是10Ω20Ω

D. 在保证电路安全情况下,滑动变阻器的滑片从左向右滑动的过程中,滑动变阻器的电功率先变大后变小

【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)当滑动变阻器滑片向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由UIR可知,灯泡两端的电压变小,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大,即电压表的示数变大,故A错误;(2)PUI可得,灯泡的额定电流:

IL0.3A,灯泡的电阻:RL10Ω,当电压表示数最大为U滑大3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,灯泡的电功率最小,此时灯泡两端的电压:

UL=UU滑大=4.5V3V=1.5V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的最小电流:

I 0.15A,滑动变阻器接入电路中的最大阻值:R滑大 20Ω,灯泡的最小功率:PLI2RL(0.15A)2×10Ω0.225W,故B错误;因灯泡的额定电流小于电流表的量程,也小于滑动变阻器允许通过的最大电流,所以,电路中的最大电流I0.3A

此时电路中的总电阻:R15Ω,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=RRL=15Ω10Ω=5Ω,所以,滑动变阻器允许调节的范围是20Ω,故C错误;(3)由欧姆定律可得,电路中的电流:

I,滑动变阻器消耗的电功率:PI2RR

RRL10Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,最大为

则在保证电路安全情况下,滑动变阻器的滑片从左向右滑动的过程中,滑动变阻器的电功率先变大后变小,故D正确。

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