题目内容

【题目】如图,电源电压为6V不变,电流表量程为“00.6A”,电压表量程为“03V”,滑动变阻器为“20Ω 2A”,灯泡L标有“3V 0.9W”字样(灯丝电阻不变).为了保证电路中各元件安全,下列说法正确的是( )

A.滑动变阻器阻值的变化范围为020Ω

B.电流表示数的变化范围为0.2A0.3A

C.电路消耗总功率的变化范围为1.2W1.8W

D.电灯消耗功率的变化范围为0.4W0.9W

【答案】BCD

【解析】

由图示可知,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;根据公式P=UI可得,灯泡正常发光时的电流:IL=PL/UL=0.9W/3V=0.3A,由于串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为00.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,故电流表的最大示数为I=0.3A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,灯泡消耗的电功率0.9W最大,电路消耗的总功率最大,由I=U/R可得,灯泡的电阻和电路的总电阻分别为:RL=UL/IL=3V/0.3A=10ΩR=U/I=6V/0.3A=20Ω,由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R=RRL=20Ω10Ω=10Ω,滑动变阻器的电阻允许调节的范围是10Ω20Ω,故A错误;

该电路的最大功率:P=UI=6V×0.3A=1.8W;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电流表的示数最小,电路消耗的功率和灯泡消耗的功率最小,此时电路中的电流:I=U/RL+R=6V/10Ω+20Ω=0.2A,故电流表示数的变化范围是0.2A0.3A,故B正确;

灯泡消耗的最小功率:PL′=I2RL=0.2A2×10Ω=0.4W,故电灯消耗功率的变化范围为0.4W0.9W,故D正确;

电路消耗的最小功率:P=UI=6V×0.2A=1.2W,故该电路消耗的总功率的变化范围为1.2W1.8W,故C正确;故应选BCD

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