题目内容

【题目】如图所示,电路中电源电压保持不变,小灯泡标有“3V 1.5W字样,不考虑灯泡电阻随温度的变化,滑动变阻器R的最大阻值为24Ω,电流表量程为00.6A,电压表量程为03V.当开关S闭合后,滑动变阻器R接入电路的电阻为时小灯泡正常发光。为了保证电路安全,小灯泡电压不超过额定电压,两电表的示数均不超过所选量程。在滑片P滑动过程中,下列说法

①电源电压为4.5V

②变阻器接入电路的阻值范围是12Ω

③小灯泡的最小功率为0.135W

④电路的最大功率2.25W

A. 只有①②正确B. 只有③④正确

C. 只有①②④正确D. ①②③④都正确

【答案】C

【解析】

由图知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;

①.由P可得灯泡的电阻:

RL

PUI可得,灯泡正常发光时通过的电流:

I=0.5A

由题知,当开关S闭合后,滑动变阻器R接入电路的电阻为时,小灯泡正常发光,

由欧姆定律和电阻的串联可得电源电压:

UIRI×(R+RL)=0.5A×(3Ω+6Ω)=4.5V;故①正确;

②.因串联电路中电流处处相等,且电流表量程为00.6A,灯泡的额定电流为0.5A

所以为了保证电路中各元件安全工作,电路中的最大电流I最大I0.5A

电路中的总电阻:R最小

滑动变阻器连入电路中的最小阻值:R最小RRL

由于电压表量程为03V,当电压表的示数最大为U′=3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大;

此时灯泡两端的电压为:UL′=UU′=4.5V3V1.5V

此时电路的电流为:I最小0.25A

滑动变阻器接入电路的最大阻值:

R最大12Ω

所以为保护电路,变阻器接入电路的阻值范围是12Ω;故②正确;

③.小灯泡的最小功率:

PL最小I最小2RL=(0.25A2×0.375W;故③错误;

④.电路的最大功率:

P最大UI最大4.5V×0.5A2.25W,故④正确。

综上可知,C正确。

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