题目内容
【题目】某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω lA”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是()
A. 电路中电流变化的范围是0.18A~0.5A
B. 滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω
C. 该电路的最大功率是2.25W
D. 灯泡的最小功率是0.162W
【答案】C
【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。
灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,
因串联电路总电压等于各分电压之和,
所以,此时电压表的示数U滑=UUL=4.5V2.5V=2V,
因2V<3V,没有超出电压表的量程,
所以,灯泡两端的电压可以达到2.5V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=UI可得,灯泡正常发光时电路中的电流:
I=IL===0.5A,
因滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,
所以,电路中的最大电流Imax=0.5A,
电路的最大电功率:
Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W,故C正确;
由I=可得,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,最小电阻为:
R滑min===4Ω;
当电压表的示数为3V时,电路中的电流最小,灯泡的功率最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
灯泡的电阻:
RL===5Ω,
灯泡两端的电压:
U′L=UU滑max=4.5V3V=1.5V,
电路中的最小电流:
Imin===0.3A,
则电路中电流变化的范围是0.3A0.5A,故A错误;
灯泡的最小功率:
P′L=U′LImin=1.5V×0.3A=0.45W,
故D错误;
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
R滑max===10Ω,
则滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω10Ω,故B错误。
故选C.