Question

（2006?滨湖区一模）如图所示的电路中，电源电压4.5V保持不变，小灯泡L上标有“2.5V 1W”字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，滑动变阻器的最大阻值是50Ω．当S闭合后，操作该电路，在保证电路安全的情况下，则下述判断正确的是（　　）

A．电流表的最大示数为O．6A

B．电压表的最小示数为0V

C．小灯泡消耗的最小功率大于0.2W

D．小灯泡消耗的最小功率小于0.1W

Answer 1

分析：（1）根据灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，由I=

P

U

求出灯泡的额定电流，由欧姆定律求出灯泡的电阻，根据要求保证电路安全比较灯泡的额定电流和电流表的量程确定电路中的最大电流，电路中电流最大时电压表的示数最小；
（2）当滑动变阻器接入电路的电阻增大时，根据欧姆定律可知电路中的电流减小，由电阻的分压特点可知滑动变阻器两端的电压变大；当电压表的示数最大U_滑′=3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中的电流最小；根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，利用P=UI求出灯L消耗的最小功率．

解答：解：（1）根据P=UI可得，灯泡L正常工作时的电流为：
I_L=

PL

UL

=

1W

2.5V

=0.4A，
根据欧姆定律可得，灯泡的电阻为：
R_L=

UL

IL

=

2.5V

0.4A

=6.25Ω，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴为了保证电路中各元件安全工作，电路中的最大电流I_最大=0.4A，故A不正确；
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴电压表的最小示数：
U_滑min=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，故B不正确；
（2）当电压表的示数最大U_滑′=3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中的电流最小，灯L消耗的功率最小，
此时灯泡两端的电压：
U_L′=U-U_滑′=4.5V-3V=1.5V，
灯泡消耗的最小功率：
P_Lmin=

(UL′)2

RL

=

(1.5V)2

6.25Ω

=0.36W＞0.2W，故C正确，D不正确．
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，知道电压表的示数最大时灯泡的电功率最小和根据灯泡的额定电压、电流表的量程确定电路中的最大电路．