Question

【题目】小伟同学用如图所示的电路测小灯泡的功率．电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A．滑动变阻器的规格为“20Ω lA”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样．若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是（ ）

A.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0～20Ω
B.电流表示数的变化范围是0～1A
C.灯泡的最小功率是1.25 W
D.该电路的最大功率是2.25 W

Answer 1

【答案】D
【解析】（1）由P=UI可得，灯泡的额定电流： ，

灯泡的电阻： ，因灯泡的额定电流为0.5A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的最大示数为0.6A，所以，电路中的最大电流I=0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，整个电路消耗的电功率最大，电路中的总电阻： ，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑min=R-RL=9Ω-5Ω=4Ω；

电路消耗的最大功率：P=UI=4.5V×0.5A=2.25W，D符合题意；

（2）当电压表的示数为3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，

灯泡两端的电压：
UL′=U-U滑max=4.5V-3V=1.5V，

电路中的最小电流：
Imin=

所以，电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A，B不符合题意；

灯泡的最小功率：
PL′=（Imin）2RL=（0.3A）2×5Ω=0.45W，C不符合题意；

滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
R滑max=

所以，滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10Ω，A不符合题意．
所以答案是：D．

【考点精析】利用欧姆定律及其应用和电功率的计算公式对题目进行判断即可得到答案，需要熟知欧姆定律的应用： 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）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．