题目内容
【题目】小华用如图所示的电路测小灯泡功率.电路中电源电压恒为4.5 V,电压表的量程为0~3 V,电流表的量程为0~0.6 A,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”,灯泡标有“2.5 V 1.25 W”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,则下列说法正确的是
A. 电流表示数的变化范围是0~0.5 A
B. 灯泡的最小功率是0.162 W
C. 滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5 Ω~20 Ω
D. 该电路的最大功率是2.7 W
【答案】B
【解析】
由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI的变形公式求出灯泡的额定电流,然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,再根据P=UI求出该电路的最大功率;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡的功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,利用P=R求出灯泡的最小功率。
由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根据P=UI可得,灯的额定电流:= ==0.5A,串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为00.6A,电路中的最大电流为Imax=0.5A,由I=UR可知,灯泡的电阻= =5Ω,电路中的总电阻R===9Ω,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:=R =9Ω5Ω=4Ω,滑动变阻器的电阻允许调节的范围是4Ω~20 Ω,故C错误;该电路的最大功率:Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W,故D错误;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡的功率最小,此时电路中的电流:Imin= ==0.18A,则电流表示数的变化范围是O.18A0.5A,故A错误;灯泡的最小功率:= =×5Ω=0.162W,故B正确。