Question

1．如图所示，电源电压8V，电压表量程是“0～3V”，电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器标有“20Ω1A”字样，小灯泡标有“6V3W”字样（不考虑灯丝电阻的变化），闭合开关，在不损坏电路元件的条件下，下列说法正确的是（　　）

• A． 电压表示数增大时，电流表示数也增大
• B． 小灯泡正常发光时，滑动变阻器与小灯泡的电功率之比是1：3
• C． 小灯泡两端电压的变化范围是5V～6V
• D． 滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围是4Ω-7.2Ω

Answer 1

分析 （1）串联电路中总电压等于各串联导体两端电压之和，串联电路中电流处处相等；
（2）用电器正常工作时，实际电压与额定电压相等、实际功率与额定功率相等，结合串联电路中电流电压关系进行解题；
（3）电流表、电压表在使用时，示数均不允许超过所用量程的最大值，据此解题；
（4）滑动变阻器阻值的改变，会影响到电路中电流及用电器两端电压的改变，但用电器两端电压不能超过其额定电压，电流表电压表示数不能超过量程最大值．

解答 解：
A、由图1可知，灯L、滑动变阻器R_PA串联，电压表V测R_PA部分电压，根据串联电路的电压特点，R_PA部分电压变大，则灯泡L两端电压变小，而灯L电阻不变，所以通过灯L的电流即电流表A的示数会变小，故A不正确；

B、由图1可知，灯L与变阻器串联，小灯泡正常发光时，其两端实际电压等于额定电压：
$\frac{{P}_{L}}{{P}_{滑}}$=$\frac{{U}_{L}I}{{U}_{滑}I}$=$\frac{{U}_{L}}{{U}_{总}-{U}_{L}}$=$\frac{6V}{8V-6V}$=3：1，故B正确；
C、由图1可知，灯L与变阻器串联，当滑片P由B向A移动时，接入电路中的电阻逐渐变小，电压表示数由大变小，则灯L两端电压由小变大，但不能超过灯泡L的额定电压6V，由于电压表所用0～3V量程，因而其示数不能超过3V，因此当电压表示数为最小值3V时，灯泡L两端电压为U_灯=8V-3V=5V，即灯泡两端电压变化范围为5V～6V，故C正确；
D、由题可知，L与变阻器串联，L两端电压不能超过6V，因此可知，电压表V的示数不能小于2V，由于电压表所用0～3V量程，因而其示数不能超过3V，分析以上可知，电压表的示数变化范围为2V～3V，依据串联电路的电流电压特点，结合欧姆定律可得出：
当电压表V的示数为2V时，变阻器接入电路的电阻最小：R_小=$\frac{{U'}_{小}}{{I'}_{小}}$=$\frac{U{'}_{小}}{\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}}$=$\frac{2V}{\frac{6V}{12Ω}}$=4Ω；
当电压表V的示数为3V时，变阻器接入电路的电阻最大：R_大=$\frac{{U'}_{大}}{I{'}_{大}}$=$\frac{U{'}_{大}}{\frac{U{'}_{L}}{{R}_{L}}}$=$\frac{3V}{\frac{8V-3V}{12Ω}}$=7.2Ω；
即变阻器的变化范围为4Ω～7.2Ω，故D正确；
故应选B、C、D．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据灯泡的额定电流和电流表的量程确定电路中的最大电流，由电压表量程确定变阻器的最大阻值，综合性强，是一道较难的题目．