题目内容

【题目】如图甲所示的电路,电流表的量程为0-0.6A、电压表的量程为0-3V,滑动变阻器R的最大阻值是20ΩL是额定电压为2.5V的小灯泡,图乙为小灯泡的电流随电压变化的图像。闭合开关S,适当调节滑动变阻器的滑片,当灯泡正常发光时,电压表示数为2V。以下说法正确的是(  )

A.电源电压为4.5V

B.灯泡正常发光时的电阻为

C.在电路安全的情况下,电路消耗的最大总功率为2.7W

D.在电路安全的情况下,滑动变阻器连入电路的阻值范围是4Ω~7.5Ω

【答案】AD

【解析】

由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.由图像可知,灯泡正常发光时的电流IL=0.5A,由图乙可知,此时灯泡两端的电压UL=2.5V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压

U=UL+UR=2.5V+2V=4.5V

A正确;
B.灯泡正常发光时的电阻

B错误;
CD.因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光时的电流为0.5A,电流表的量程为0.6A,所以,电路中的最大电流I=0.5A,此时电路消耗的总功率最大,则

P=UI=4.5V×0.5A=2.25W

此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,则

当电压表的示数UR′=3V时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时灯泡两端的电压

UL′=U-UR′=4.5V-3V=1.5V

由图乙可知,此时电路中的电流I′=0.4A,则滑动变阻器接入电路中的最大阻值

所以,在电路安全的情况下,滑动变阻器连入电路的阻值范围是4Ω~7.5Ω,故C错误,故D正确。
故选AD

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