Question

王刚同学用如图所示电路测量小灯泡的功率，电源电压恒为4.5V，电压表、电流表量程分别是0～3V、0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω，1A”，灯泡标有“2.5V，1.25W”字样．若闭合开关，两表示数均不会超过量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（　　）

A．电流表示数的变化范围是0～0.6A

B．滑动变阻器阻值允许调节的范围是2.5～20Ω

C．灯泡的最小功率是0.162W

D．该电路的最大功率是2.7W

Answer 1

分析：（1）从图中可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量灯泡电流；
（2）两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，意思就是说电压表示数不超2.5V，电流表示数不超0.6A；
（3）根据各选项的要求，结合欧姆定律和电功率的内容进行相关计算，就可判断各选项正误．

解答：解：根据灯泡的规格“2.5V 1.25W”，求得灯泡的电阻R_灯=

U 2 灯

P灯

=

(2.5V)2

1.25W

=5Ω，灯丝的电阻不改变；
A、①电流表测量灯泡的电流，灯泡两端电压不允许超过额定值，也就是电路中的电流最大为灯泡的额定电流，
即电流最大值I_最大=I_灯=

P灯

U灯

=

1.25W

2.5V

=0.5A；
②滑动变阻器接入阻值最大时，电路中的电流最小，即电流最小值I_最小=

U

R灯+R滑

=

4.5V

5Ω+20Ω

=0.18A．
故电流表示数的变化范围是0.18A～0.5A，因此该选项不正确．
B、①滑动变阻器允许接入的最大值为20Ω；
②电路中电流最大为0.5A，根据串联电路电阻的特点，滑动变阻器允许接入的最小阻值为：
R_滑最小=

U

I最大

-R_灯=

4.5V

0.5A

-5Ω=4Ω
故滑动变阻器接入的阻值范围是4Ω～20Ω，因此该选项不正确．
C、电路中的电流最小时，灯泡的电功率最小，
∴灯泡的最小功率P_灯最小=I_最小²R_灯=（0.18A）²×5Ω=0.162W
灯泡的最小功率为0.162W，因此该选项正确．
D、电路中的电流最大时，电路的总功率最大，等于总电压和电流的乘积，
即P_总最大=UI_最大=4.5V×0.5A=2.25W
故电路最大功率为2.25W，因此该选项不正确．
故选C．

点评：（1）本题综合性较强，考查的内容较多，会用欧姆定律计算，会用电功率公式计算，知道串联电路的电压、电流、电阻规律；
（2）解决此类问题，没有好办法，只能逐项分析计算，通过结果判断正误．