Question

19．如图所示电路，电源电压为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“20Ω  lA”，灯泡标有“2.5V  0.5A”．闭合开关，若保证电路元件安全，不考虑灯丝电阻的变化．则下列说法中正确的是（　　）

• A． 小灯泡正常发光时的功率是0.45W
• B． 电流表示数的变化范围是0.1～0.5A
• C． 该电路消耗的最大功率是4.5W
• D． 滑动变阻器连入电路的阻值范围是4～20Ω

Answer 1

分析 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压．
由P=UI可以求出灯泡正常发光时的功率；
由串联电路特点与欧姆定律求出电路最小电流，然后确定电流表的示数范围；
求出电路最大电流，由P=UI求出电路最大功率；
应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最低点与最小阻值，然后确定其阻值范围．

解答 解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压．
A、灯泡正常发光时的功率：P=UI=2.5V×0.5A=1.25W，故A错误；
B、由I=$\frac{U}{R}$可知，灯泡电阻：R_L=$\frac{{U}_{L额}}{{I}_{L额}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω，
电路最小电流：I_min=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑最大}}$=$\frac{4.5V}{5Ω+20Ω}$=0.18A，
灯泡额定电流为0.5A，电路最大电流为0.5A，
则电流表示数的变化范围是0.18A～0.5A，故B错误；
C、电路最大电流为0.5A，电路消耗的最大功率：P_max=UI_max=4.5V×0.5A=2.25W，故C错误；
D、由I=$\frac{U}{R}$可知，灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值：
R_滑最小=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{L额}}$=$\frac{U-{U}_{L额}}{{I}_{L额}}$=$\frac{4.5V-2.5V}{0.5A}$=4Ω，滑动变阻器接入电路的阻值范围是：4Ω～20Ω，故D正确；
故选D．

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．