Question

【题目】如图所示，电源电压恒为7V，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“6V 3W”字样．闭合开关，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，不考虑灯丝电阻变化，下列说法符合题意的是（ ）

A.电压表示数变化范围2V～3V
B.电流表示数变化范围0.2A～0.5A
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围2Ω～9Ω
D.该电路的最大功率为4.2W

Answer 1

【答案】C
【解析】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．
由P=UI可得，灯的额定电流：

IL= = =0.5A，

由I= 可得，灯泡的电阻：

RL= = =12Ω；

因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的额定电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，

所以，电路中的最大电流为I大=0.5A，

此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路的总功率最大，电压表的示数最小，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电压表的最小示数：

U滑小=U﹣UL=7V﹣6V=1V，

滑动变阻器接入电路中的最小阻值：

R滑小= = =2Ω，

该电路的最大功率：

P大=UI大=7V×0.5A=3.5W，D不符合题意；
当电压表的示数U滑大=3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，

则电压表的示数变化范围为1V～3V，A不符合题意；

此时灯泡两端的电压：

UL小=U﹣U滑大=7V﹣3V=4V，

电路中的最小电流：

I小= = = A≈0.33A，

所以，电流表示数变化范围0.33A～0.5A，B不符合题意；

滑动变阻器接入电路中的最大阻值：

R滑大= = =9Ω，

所以，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围2Ω～9Ω，C符合题意．

所以答案是：C．

【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识，掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR），以及对电功率的计算公式的理解，了解计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．