Question

13．标有“2V  1W”字样的小灯泡和标有“20Ω  1A”字样的滑动变阻器，连接在如图所示的电路中，其中电源电压为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”．闭合开关，移动滑动变阻器滑片从a向b的过程中（设灯丝电阻不变），下列说法中正确的是（　　）

• A． 电压表示数与电流表示数之比变小
• B． 电压表示数变小
• C． 电流表示数变化范围为0.25～0.6A
• D． 变阻器允许接入的最小阻值为8Ω

Answer 1

分析 由图知灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中电流，电压表测灯泡两端电压．
（1）由欧姆定律知电压表示数与电流表示数之比的变化情况；
（2）由串联电路的分压原理分析电压表示数的变化情况；
（3）根据P=UI计算灯泡的电流、阻值，在移动滑片过程中应保证电流表、灯泡及滑动变阻器都能安全工作，则可得出电表的变化范围，并计算变阻器的最小值．

解答 解：
由电路图知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中电流，电压表测灯泡两端电压．
A、由欧姆定律知，电压表与电流表的示数之比等于灯泡的阻值，灯丝电阻不变，所以该比值大小不变，故A错误；
B、滑片从a向b的过程中，变阻器连入阻值变大，由串联电路的分压原理知，滑动变阻器两端分得电压增大，所以灯泡两端电压减小，即电压表示数变小，故B正确；
CD、由功率公式P=UI得：
灯泡的额定电流I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1W}{2V}$=0.5A，故电路中电流最大不得超过0.5A；
灯泡的电阻R=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω；
电流最大时，变阻器连入电路的阻值最小，R_滑最小=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{L}}$=$\frac{U-{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V-2V}{0.5A}$=8Ω，故D正确；
当滑动变阻器接入电阻最大时，电路中电流最小，
由欧姆定律可得，最小电流：I_最小=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑}}$=$\frac{6V}{4Ω+20Ω}$=0.25A，
所以电流表范围为0.25A～0.5A；故C错误；
故选BD．

点评 本题重点在于把握各电器的额定电压或最大限制电流，不能让每个电器超过其限制值；同时根据滑动变阻器的变化引起的电压或电流的变化进行分析．