Question

【题目】用如图所示的电路测量小灯泡的功率，电源电压恒定为8V，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，灯泡L标有“6V 0.5A”字样，不考虑灯丝电阻的变化，电路中各元件都在安全的条件下，下列说法正确的是

A. 灯泡L工作时的最小功率是0.7W

B. 电流表示数的变化范围是0.25～0.55A

C. 滑动变阻器允许的取值范围是2～20Ω

D. 电压表示数的变化范围是3～6V

Answer 1

【答案】D

【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；

（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，根据欧姆定律求出最小电压，电压表的最大值即为灯泡的额定电压；利用P＝I2R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）灯泡的额定电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，因串联电路中各处的电流相等，所以，为了保证各元件的安全，电路中的最大电流为Imax＝IL＝0.5A，由I＝知道，灯泡的电阻：RL＝，电路中的最小总电阻：R总min，因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滑min＝R总min-RL＝16Ω-12Ω＝4Ω，当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电流最小，电压表示数最小，各元件是安全的，所以，滑动变阻器的电阻允许调节的范围为4Ω～20Ω，故C错误；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电流最小，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：Imin＝，则电流表示数的变化范围是0.25A～0.5A，故B错误；电压表的最小示数（即灯泡的最小电压）：U小＝IminRL＝0.25A×12Ω＝3V；因为灯泡的额定电压为6V，所以电压表的最大示数为6V，则电压表示数的变化范围是3V～6V，故D正确；

灯泡的最小功率：PL＝Imin2RL＝（0.25A）2×12Ω＝0.75W，故A错误。故选D。