Question

18．用如图所示的电路测小灯泡的功率．电路中电源电压恒为6V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A．滑动变阻器的规格为“30Ω1A”，灯泡标有“4V 2W”字样．若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是（　　）

• A． 滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0～30Ω
• B． 电流表示数的变化范围是0～1A
• C． 灯泡的最小功率是2W
• D． 该电路的最大功率是2.25W

Answer 1

分析 由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流．
A、当变阻器连入电阻中电阻为0时，灯的电压为电压电压6V，据此判断；
B、当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电流最小，但不为0；
C、当变阻器的最大电阻连入电路中时，电路中的最小电流，由串联电阻的规律和欧姆定律得出电路中的最小电流，根据灯的最小功率P _L小=I_小²R _L额求灯的最小功率；
D、求出灯的电阻由欧姆定律，确定电路中的最大电流，根据P=UI求电路的最大功率．

解答 解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流．
A、当变阻器连入电阻中电阻为0时，电路为灯的简单电路，灯的电压为电源电压6V，将损坏电灯，故A错误；
B、当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，根据欧姆定律，电路中的电流最小，但不为0，故B错误；
C、由P=UI可得，灯泡的额定电流：
I_L额=$\frac{{P}_{L额}}{{U}_{L额}}=\frac{2W}{4V}$=0.5A，灯的电阻为R_L=$\frac{{U}_{L额}}{{I}_{L额}}=\frac{4V}{0.5A}$=8Ω；
当变阻器的最大电阻连入电路中时，由串联电阻的规律和欧姆定律，电路中的最小电流
I_小=$\frac{U}{{R}_{滑大}{+R}_{L额}}=\frac{6V}{30Ω+8Ω}$，
此时灯的最小功率：P _L小=I_小²R  _L额=（$\frac{6}{38}$A）²×8Ω≈0.2W，故C错误；
D、因串联电路中各处的电流相等，且电压表量程为3V，故电流中最大电流为I_大=$\frac{U}{{R}_{L}}$=$\frac{3V}{8Ω}$，
该电路的最大功率：
P_max=UI_大=6V×$\frac{3}{8}$A=2.25W，故D正确．
故选D．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据灯泡的额定电压和电流表的量程确定电路中的最大电流．在判断选项的正误时，只要有一项不符合题意即为错误．