题目内容
【题目】小东在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示.电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“50Ω1A”,灯泡L标有“2.5V1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化).在不损坏电路元件的情况下,下列判断不正确的是
A. 灯泡两端的最大电压是1.5V
B. 该电路中电流的最大功率是1.25W
C. 电路中电流变化的范围是0.3A~0.5A
D. 滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω
【答案】C
【解析】
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。灯泡L标有“2.5V1.25W”字样,表示灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,
假设灯正常发光时,根据串联电路总电压等于各分电压之和,所以,此时电压表的示数U滑=UUL=4.5V2.5V=2V,因2V<3V,没有超出电压表的量程,所以,灯泡两端的电压可以达到2.5V,故A不正确;
根据串联电路中各处的电流相等,根据P=UI可得,灯泡正常发光时电路中的电流:I=IL===0.5A,因滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,故电路中的最大电流Imax=0.5A,
电路的最大电功率:Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W,故B不正确;
根据欧姆定律,当电路中电流最大时,电路的总电阻最小,由串联电阻的规律,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,因此时灯的电压为UL=2.5V,由串联电路电压的规律,变阻器的电压为U滑=UUL=4.5V2.5V=2V,根据欧姆定律,变阻器连入电路中的最小电阻R滑min===4Ω;当电压表的示数为最大3V时,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,灯泡的电阻:RL===5Ω,灯泡两端的电压:U′L=UU滑max=4.5V3V=1.5V,电路中的最小电流:Imin= ==0.3A,故电路中电流变化的范围是0.3A0.5A,故C正确;
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:R滑max===10Ω,故滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω10Ω,故D不正确。
故选C.