Question

【题目】某同学在做“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“20Ω lA”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)，在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是

A. 电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A

B. 灯泡的最小功率是0.162W

C. 滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω

D. 该电路的最大功率是2.25W

Answer 1

【答案】D

【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。

灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，

因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，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，由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，

所以,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D正确；

由I=可得，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小为：

R滑min===4Ω；

当电压表的示数为3V时，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，

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，

则电路中电流变化的范围是0.3A0.5A，故A错误；

灯泡的最小功率：

P′L=U′LImin=1.5V×0.3A=0.45W，

故B错误；

滑动变阻器接入电路中的最大阻值：

R滑max===10Ω，

则滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω10Ω，故C错误。

故选D.