题目内容

【题目】小亮同学用如图所示的电路进行实验,已知电源电压U=12V,灯泡L标有“6V、3W”字样(不计灯丝电阻随温度的变化),滑动变阻器R0标有“60Ω 1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。在实验中,为了确保测量准确,要求电表所测值不小于其量程的要使测量准确并确保电路安全,下列说法正确的是(  )

A.电路总功率的变化范围为2W~7.2W

B.电压表示数变化范围为5V~9.6V

C.灯泡L正常工作时,滑动变阻器接入的阻值为10Ω

D.灯泡L消耗的最小功率为0.48W

【答案】D

【解析】

由电路图可知,电阻与灯泡串联在电路中,电压表测量变阻器接入阻值的两端电压,根据功率变形公式可知小灯泡的阻值为

小灯泡额定电流为

电表所测值不小于其量程的,在未考虑电路安全情况下,则电流表可用量程应为0.2~0.6A,电压表可用量程为5~15V

A.由功率公式P=UI可知,电源电压不变时,电路电流越小则功率越小,当电流为0.2A

Pmin=UImin=12V0.2A=2.4W

此时变阻器两端电压为

UR=R1Imin=600.2A=12V

满足电压表的测量与安全要求,故A错误;

B.电压表测量变阻器接入阻值的两端电压,由串联电阻分压特点,其电阻接入越小则分压越小,当其示数最低值为5V时,电路电流为

此时电路电流已超出电流表最大量程,故B错误;

C.灯泡L正常工作时,其两端电压为6V,则由串联电阻分压特点可知变阻器两端电压也为6V,则接入的变阻器阻值与灯泡阻值相同即12Ω,C错误;

D.由功率计算公式

可知,当电路电流最小为0.2A时灯泡L消耗功率最小

由选项A中可知此时电压表满足题意要求,故D正确。

故选D

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