Question

如图甲所示电路，灯泡上标有“2.5V”字样，灯泡的最低电压不得低于1V，电流表的量程是0-0.6A，电压表的量程是0-3V，电源电压是4V，滑动变阻器上标有“25Ω，1A”字样，将电流表和电压表的示数变化情况画在图乙中，在不损坏电路元件的前提下，下列说法不正确的是：（　　）

A、灯泡的额定电功率是0.5W

B、电流表示数允许的变化范围是0.15A-0.2A

C、滑动变阻器允许的变化范围是12.5Ω-20Ω

D、电路总功率的变化范围是0.6W-0.8W

Answer 1

分析：（1）由图象可以知道灯泡在额定电压下的电流，利用公式P=UI得到额定功率；
（2）已知灯泡两端最低电压和额定电压对应的电流，可以得到电路电流的变化范围；
（3）已知电源电压和灯泡两端电压变化范围，可以得到滑动变阻器两端电压变化范围；已知不同电压下的电路电流和滑动变阻器两端电压，可以得到滑动变阻器接入电路的电阻范围；
（4）已知电源电压和滑动变阻器滑片在不同位置时的电路电流，利用公式P=UI得到电路总功率的范围．

解答：解：
A、灯泡的额定电压是U_额=2.5V，由图象知，此时的电流是I=0.2A，所以灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．此选项正确；
B、由图象知，当灯泡两端最小电压为U_小=1V时，电路电流为I_小=0.15A；当灯泡正常发光时，电路电流为I=0.2A．所以电流表的示数变化范围为0.15A-0.2A．此选项正确；
C、当灯泡两端最小电压为U_小=1V时，
滑动变阻器两端电压为U_大=U-U_小=4V-1V=3V，
此时电路电流为I_小=0.15A，
∵I=

U

R

，
∴滑动变阻器接入电路的电阻为R_大=

U大

I小

=

3V

0.15A

=20Ω；
当灯泡两端电压为U_额=2.5V时，
滑动变阻器两端电压为U_小=U-U_额=4V-2.5V=1.5V，
此时电路电流为I_大=0.2A，
滑动变阻器接入电路的电阻为R_小=

U小

I大

=

1.5V

0.2A

=7.5Ω．所以滑动变阻器接入电路的电阻为7.5Ω-12Ω．此选项错误；
D、当电路电流为I_小=0.15A，
电路总功率为P_小=UI_小=4V×0.15A=0.6W；
当电路电流为I_大=0.2A，
电路总功率为P_大=UI_大=4V×0.2A=0.8W．即总功率的变化范围是0.6W-0.8W．此选项正确．
故选C．

点评：此题考查的是欧姆定律、电功率和串联电路特点的应用，正确解答的关键是根据图象得到有用的信息，在保证元件安全的前提下，确定电路电流和电压．