Question

【题目】将标有“2V 1W”字样的小灯泡（灯丝电阻不变）和标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器连接在如图所示的电路图中，其中电源两端电压恒为4.5V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关，为保证电路安全，在移动滑动变阻器的滑片过程中，下列说法中正确的是（　　）

A. 电流表示数变化范围是0.15A～0.5A

B. 电压表示数变化范围是2.4V～3V

C. 滑动变阻器阻值变化范围是5Ω～20Ω

D. 电路的最大功率是2.25W

Answer 1

【答案】D

【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。(1)根据PUI可得，灯的额定电流：I额0.5A，由于串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为00.6A，所以,电路中的最大电流为Imax0.5A，由I得：灯泡的电阻RL4Ω，电路中的最小总电阻R9Ω，根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知：滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑minRRL9Ω4Ω5Ω；滑动变阻器两端的最小电压为：U滑minImaxR滑min0.5A5Ω2.5V，该电路的最大功率：PmaxUImax4.5V×0.5A2.25W，故D正确；(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，此时电路中的电流：I′0.1875A，则滑动变阻器两端的电压为UmaxIminR滑max0.1875A20Ω3.75V>3V，所以，当滑动变阻器接入电路中的电阻不能为20Ω，则当滑动变阻器两端的最大电压为3V，所以，电压表示数的变化范围是2.5V3V，故B错误；根据串联电路的总电压电压各部分电路两端电压之和可知：灯泡两端的最小电压为ULminUU滑max4.5V3V1.5V，滑动变阻器两端的最小电压为：U滑minImaxR滑min0.5A×5Ω2.5V，电路中的最小电流为Imin0.375A，则电流表示数的变化范围是0.375A0.5A，故A错误；滑动变阻器接入电路中的最大电阻为：R′滑max8Ω，则滑动变阻器阻值变化范围是5Ω8Ω，故C错误。故选D.