题目内容
14．
如图，电源电压恒为7V，电压表量程为O～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”，灯泡标有“6V 3W”字样，闭合开关，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，不考虑灯丝电阻变化，下列说法不正确的是（ ）| A． | 电压表表示数变化范围1V～3V | |
| B． | 电源消耗的最大功率为3.5W | |
| C． | 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围2Ω～30Ω | |
| D． | 电流表示数变化范围0.33A～0.5A |
分析 从图中可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量灯泡电流；
（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出灯泡的额定电流，利用串联电路电压特点确定电压表的最小示数，然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流；
（2）电压表示数不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，即电压表示数不得低于1V；
（3）确定电路中的最大电流后，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
因为电压表量程为0～3V，则滑动变阻器两端电压不允许超过3V，根据串联电路的电压特点求出此时灯泡两端的电压，根据欧姆定律求出最小电流，则即可求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值；
（4）根据P=UI求出该电路的最大功率．
解答 解：从图中可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量灯泡电流；
根据P=UI得：IL=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由欧姆定律得：灯泡的电阻：RL=$\frac{{U}_{额}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
由于滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”，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，即电路中的最大电流Imax=IL=0.5A；
由于滑动变阻器与灯泡串联，灯泡正常工作时，滑动变阻器两端电压的最小电压为URmin=U-Umax=7V-6V=1V，
由欧姆定律得：滑动变阻器接入电路中的最小阻值Rmin=$\frac{{U}_{Rmin}}{{I}_{L}}$=$\frac{1V}{0.5A}$=2Ω；
由于电压表量程为0～3V，所以电压表表示数变化范围1V～3V，故A正确；
当电压表示数最大为3V，根据串联电路的电压特点可知：
灯泡两端的最小电压ULmin=U-URmax=7V-3V=4V，
所以电路中的电流为Imin=$\frac{{U}_{Lmin}}{{R}_{L}}$=$\frac{4V}{12Ω}$=$\frac{1}{3}$A，
则电流表示数变化范围0.33A～0.5A，故D正确；
滑动变阻器接入电路中的最大电阻Rmax=$\frac{{U}_{Rmax}}{{I}_{min}}$=$\frac{3V}{\frac{1}{3}A}$=9Ω；
所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2～9Ω，故C错误；
由于滑动变阻器的功率：P滑=（U-RLI）I=UI-RLI2=7V×I-12Ω×I2，
功率是关于电流的二次函数，功率有最大值，并且在I=$\frac{7}{24}$A时功率最大，
因为由上分析可知：电流的变化范围是：$\frac{1}{3}$A～0.5A，
则根据P=UI可知电源消耗的最大功率为Pmax=UImax=7V×0.5A=3.5W，故B正确．
故选C．
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、额定电流和电流表的量程确定电路中的最大电流以及电压表的最大示数，对于选择题并不一定完全解答选项，只要有不正确的地方，本选项即为不正确．
小学课堂作业系列答案
金博士一点全通系列答案| A． | 速度很小 | B． | 速度与飞机相等，方向相反 | ||
| C． | 速度为零 | D． | 速度与飞机相等，方向相同 |
| A． | 甲图表明：被举高的物体具有重力势能 | |
| B． | 乙图表明：在内燃机的压缩冲程中，机械能转化为内能 | |
| C． | 丙图表明：气体对外做功，内能减少，温度降低 | |
| D． | 丁图表明：小明在自家小区滑滑梯时，动能增加，重力势能减少，机械能不变 |
| A． | 人步行的速度约为1.1m/s | |
| B． | 一张课桌的高度约为7.5cm | |
| C． | 让人感到舒适的房间温度约为60° | |
| D． | 人的脉搏正常跳动一次的时间约为10s |