Question

【题目】如图所示，电源电压恒为12V，R0=60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样．不考虑灯丝电阻变化，并保证电路各元件安全，则（ ）
A.S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是12Ω～50Ω
B.S闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是2.25W～3W
C.S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为2.4W
D.S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω

Answer 1

【答案】AD
【解析】解： A、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联．
由P= 可得小灯泡电阻RL= = =12Ω，
由P=UI可得小灯泡正常发光时的电流：I= = =0.5A，
当电路中电流最大时，电阻最小，则滑动变阻器接入电路的最小阻值：R小= = =12Ω；
滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，则最大阻值R大=50Ω，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是12Ω～50Ω，故A正确；
B、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联，电阻最大时电流最小，其最小电流：I最小= = = A，
则灯泡的最小功率：P最小=（I最小）2RL=（ A）2×12Ω≈0.45W，
故灯泡的功率变化范围是0.45W～3W，故B错误；
C、S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，通过R0的电流：I1= = =0.2A，
当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则I2= = =0.24A
则干路上的电流I最小=I1+I2=0.2A+0.24A=0.44A，
电路消耗的总功率最小值P最小=UI最小=12V×0.44A=5.28W，故C错误；
D、由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A，则电路消耗的总功率最大，
电路中的总电阻R总= = =20Ω，
滑动变阻器与R0并联，则 = + ，即： = + ，
解得R滑=30Ω．故D正确．
故选AD．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用欧姆定律及其应用的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）．