题目内容
【题目】如图所示的电路中,电源电压恒为6V,电压表量程为0﹣3V,电流表量程为0﹣0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,灯泡标有“5V 2.5W字样。在不损坏电路元件的情况下,且不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是
A. 电路中的最小电流为0.2A
B. 电路中的最大电流为0.5A
C. 滑动变阻器的变化范围为10Ω~20Ω
D. 电路工作10s消耗电能最大值为300J
【答案】AC
【解析】
(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出灯泡的额定电流和电阻,然后结合电压表的量程,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W=UIt求出电路工作10s消耗电能最大值;
(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,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流。
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。
根据P=UI可得,灯的额定电流:
,
灯泡的电阻,
由于电压表的量程为0~3V,则灯泡两端的最大电压为3V,则通过灯泡的最大电流为
;
电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω lA”,所以电路中的最大电流为Imax=IL=0.3A,故B错误;
电路工作10s消耗电能最大值为:W=UImaxt=6V×0.3A×10s=18J,故D错误;
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=R﹣RL=20Ω﹣10Ω=10Ω;
滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω;,则滑动变阻器的电阻调节范围是10~20Ω,故C正确;
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,此时电路中的电流:
,故A正确。
故选:AC。