题目内容

16．如图所示，电源电压为4.5V，电压表量程为“0-3V”，电流表量程为“0-0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变），在保证小灯泡L安全情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡的额定电流是0.6A
B．电压表示数变化范围是1-3V
C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω-10Ω
D．电流表示数变化范围是0.3-0.5A

分析 由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．
（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；
（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出电压表的最小示数，然后得出电压表的示数变化范围；
（3）串联电路中各处的电流相等，比较灯泡正常发光时的电流和电流表的量程以及变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，再根据欧姆定律求出灯泡的电阻；当电压表的示数最大时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最小电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值，然后得出答案．

解答 解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）由P=UI可得，灯泡的额定电流：
IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.25W}{2.5V}$=0.5A，故A错误；
（2）灯泡正常发光时的电压UL=2.5V，功率PL=1.25W，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电压表的最小示数：
UR=U-UL=4.5V-2.5V=2V，
又因电压表的量程为0～3V，
所以，电压表示数变化范围是2V～3V，故B错误；
（3）因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光时的电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，
所以，电路中的最大电流I大=0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R小=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{大}}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω，
灯泡的电阻：
RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω，
当电压表的示数UR′=3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
此时灯泡两端的电压：
UL′=U-UR′=4.5V-3V=1.5V，
电路中的最小电流：
I小=$\frac{{U}_{L}′}{{R}_{L}}$=$\frac{1.5V}{5Ω}$=0.3A，
则电流表示数变化范围是0.3A～0.5A，故D正确；
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
R大=$\frac{{U}_{R}′}{{I}_{小}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，
则滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω～10Ω，故C正确．
故选CD．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据灯泡的额定电流确定电路中的最大电流和电压表的最大示数确定电路中的最小电流，并且要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．

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