Question

【题目】某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，灯泡L标有“3V 0.9W”字样（忽略灯丝电阻变化）．在实验中为了保证所有元件的安全，下列判断正确的是（ ）
A.该电路中，变阻器R接入电路的阻值变化范围为0～20Ω
B.该电路消耗的总功率的变化范围为1.2W～3.6W
C.该电路中，电流表示数的变化范围为0.2A～0.6A
D.该电路中，电灯消耗功率的变化范围为0.4W～0.9W

Answer 1

【答案】D
【解析】解：由P=UI得，灯泡正常发光时的电流值I额= = =0.3A，灯泡的电阻值RL= = =10Ω； A、由电路图知，灯泡与变阻器串联，电流表的量程为0～0.6A，灯泡的额定电流为0.3A，变阻器允许通过的最大电流为2A，可知电路中允许通过的最大电流为0.3A，此时灯泡两端电压为3V，未超过电压表的量程；
电流最大时，为变阻器允许的最小值，所以R小= = =10Ω，可得变阻器的变化范围为10～20Ω，A错误；
BC、当变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，I小= = =0.2A，电路消耗的最小功率P小=UI小=6V×0.2A=1.2W；
由A知，I大=0.3A，则P大=UI大=6V×0.3A=1.8W，可得电路中的电流变化范围为0.2A～0.3A，电功率的变化范围为1.2W～1.8W，B错误，C错误；
D、电路的最小电流为0.2A，灯泡的最小电功率PL小=U小I小=（I小）2RL=（0.2A）2×10Ω=0.4W；
灯泡的最大功率等于0.9W，所以灯泡的功率范围为0.4W～0.9W，D正确．
故选D．
【考点精析】本题主要考查了欧姆定律及其应用和电功率的计算公式的相关知识点，需要掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正确解答此题．