题目内容
【题目】如图所示,电源电压恒为4.5V,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“20Ω1A”,灯泡标有“2.5V1.25W”字样,不考虑灯丝电阻的变化。若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡也能安全工作,下列说法中正确的是
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A.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是4~20Ω B.电流表示数的变化范围是0~0.5A
C.灯泡的最小功率是0.9W D.滑动变阻器的功率可以为1W
【答案】D
【解析】
由电路图知道,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
D.由于灯泡标有“2.5V1.25W”字样,说明灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,由于串联电路总电压等于各分电压之和,所以,当灯泡正常发光时,电压表的示数是:
U滑 =U-UL =4.5V-2.5V=2V,
即没有超出电压表的量程,所以,灯泡两端的电压可以达到2.5V,又因为串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI知道,灯泡正常发光时电路中的电流是:
,
因电流表的量程为0~0.6A,且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,电路中的最大电流是:
I大 =0.5A,
此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,阻值是:
滑动变阻器的电功率是:
P滑 =U滑 I大 =2V×0.5A=1W,
即滑动变阻器的功率可以为1W,故D正确;
B.灯泡的电阻是:
当电压表的示数为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,灯泡的电功率最小,此时灯泡两端的电压是:
UL ′=U-U滑大 =4.5V-3V=1.5V,
电路中的最小电流是:
,
即电路中电流变化的范围是0.3A~0.5A,故B错误;
A.当电路中有最小电流时,滑动变阻器接入电路中的最大阻值,且
,
所以,滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω~10Ω,故A错误;
C.当电路中有最小电流时,灯泡有最小功率:
PL′=(I小)2 RL =(0.3A)2 ×5Ω=0.45W,
故C错误。