Question

【题目】如图，电源电压为18V且保持不变．电流表量程为0 0.6A，电压表量程0 15V，小灯泡上标有“6V 3W”字样，要求开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允超过额定电压（设灯丝电阻保持不变），则下列说法正确的是（ ）

A.滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表和电压表示数变大
B.当电流表示数为0.4A时，电压表示数为12 V
C.该电路的最大功率为10.8W
D.滑动变阻器允许调节的范围是24 60Ω

Answer 1

【答案】D
【解析】A、当滑动变阻器滑片向左移动的过程中，接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小；根据欧姆定律可知电路中的电流变大，即电流表的示数变大；

根据串联电路的电阻分压特点可知，滑动变阻器两端分得的电压变小，即电压表的示数变小．A不合题意；

B、由P= 可得，灯泡的电阻：RL= =12Ω；

当电路中电流为0.4A时，灯泡两端电压：U1=I1RL=0.4A×12Ω=4.8V；

因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压：U2="18V" 4.8V=13.2V．B不合题意；

C、由P=UI得，灯正常发光时的电流为：IL= =0.5A；

因此电路中的最大电流：I最大=0.5A，则电路中的最大功率：P最大=UI最大=18V×0.5A=9W．C不合题意；

D、由欧姆定律可得，I最大= ，

0.5A= ，

解得R最小=24Ω；

为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，电路中的电流最小，

因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以U=UL′+UR，则UL′="U" UR="18V" 15V=3V，

此时电路中最小的电流为：I′= =0.25A，

则滑动变阻器连入的最大电阻为：R最大= =60Ω．D符合题意．

故答案为：D．
图中灯泡和滑动变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流.
（1）当变阻器滑片向左移动时，连入电路的电阻变小，由欧姆定律判断电路中电流的变化，由串联电路的电压特点分析变阻器两端的电压变化情况．
（2）先计算出灯泡的电阻，由U=IR计算灯泡两端电压，利用串联电路电压特点计算变阻器两端电压；
（3）由P=UI计算灯泡的额定电流，由串联电路电流特点可知电路中允许通过的最大电流，此时变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定律计算出电路的电阻，从而得到变阻器接入电路的最小值，再由P=UI计算此时电路中的最大功率；
（4）由串联电路的分压原理知电压表的示数为15V时，变阻器连入的电阻最大，电路中的电流最小，由串联电路的电压特点和欧姆定律可计算出电路中的电流、变阻器接入电路的最大阻值，由P=UI计算灯泡的最小电功率，从而得到变阻器接入电路的电阻范围．