Question

【题目】如图甲所示电路中，电源电压为5 V，滑动变阻器的最大阻值为20 Ω，电流表、电压表连入电路的量程分别为“0～0.6 A”和“0～3 V”，小灯泡上标有“3 V”字样，通过小灯泡的电流随其两端的电压变化关系如图乙。下列说法错误的是(　 　)

A. 小灯泡正常发光时的电阻为12 Ω

B. 当电流表的示数为0.2 A时，通电10 s，小灯泡消耗的电能为4 J

C. 滑片P向b移动，电压表示数变大

D. 为保护电路元件，滑动变阻器的取值范围为7 Ω～15 Ω

Answer 1

【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。灯泡正常发光时的电压UL＝3V，由图乙可知通过灯泡的电流IL＝0.25A，由I＝可得，小灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝12Ω，故A正确；当电流表的示数为0.2A时，由图象可知灯泡两端的电压UL′＝2V，通电10s小灯泡消耗的电能：WL＝UL′It＝2V×0.2A×10s＝4J，故B正确；滑片P向b移动，接入电路中的电阻变大，因串联电路中电阻越大分得的电压越大，所以，滑动变阻器分得的电压变大，即电压表的示数变大，故C正确；因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的额定电流为0.25A，电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流I大＝0.25A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，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：U滑＝U-UL＝5V-3V＝2V，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑＝＝8Ω，当滑动变阻器两端的电压U滑大＝3V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＝5V-3V＝2V，由图象可知，电路中的电流I小＝0.2A，滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R滑′＝ R滑＝＝15Ω，所以，为保护电路元件，滑动变阻器的取值范围为8Ω～15Ω，故D错误。故选D。