Question

小明在做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，連成的電路如圖所示，已知他所使用的電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為50Ω，燈泡標(biāo)有“5V 2.5W”，電源電壓為6V且保持不變．若不計(jì)溫度對(duì)電阻的影響，開關(guān)S閉合后，在實(shí)驗(yàn)操作正確的情況下，為保證各電路元件不損壞，下列說法中正確的是（　　）

A．電流表的最大示數(shù)是0.6A

B．燈兩端的最小電壓是1V

C．滑動(dòng)變阻器阻值的變化范圍2～10Ω

D．滑動(dòng)變阻器消耗的最小電功率為0W

Answer 1

分析：（1）已知燈泡的額定電壓和額定電流，根據(jù)I=

P

U

求出燈泡的額定電流，結(jié)合電壓表的量程確定電路中的最大電流．
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)得出燈兩端的最小電壓為1V時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，從而確定是否可能．
（3）當(dāng)電路中的電流和燈泡的額定電流相等時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，根據(jù)歐姆定律求出電路的總電阻和燈泡的電阻，再根據(jù)電阻的串聯(lián)求出滑動(dòng)變阻器的最小值；當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知此時(shí)燈泡與滑動(dòng)變阻器兩端的電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最大值，從而得出滑動(dòng)變阻器阻值的變化范圍．
（4）當(dāng)滑動(dòng)變阻器消耗的最小電功率為0W時(shí)，燈泡兩端的電壓為6V，超過電壓表的量程．

解答：解：A、燈泡正常工作電流：I_L=

PL

UL

=

2.5W

5V

=0.5A，電流表的最大示數(shù)是0.6A，超過燈泡的正常工作電流．故A錯(cuò)誤．
B、電源電壓6V，當(dāng)燈兩端的電壓是1V時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為5V，超過了電壓表量程，故B錯(cuò)誤．
C、燈泡的電阻R_L=

UL

IL

=

5V

0.5A

=10Ω，當(dāng)電路中的電流為0.5A時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，電路的總電阻R_總=

6V

0.5A

=12Ω，滑動(dòng)變阻器的最小值R_min=R_總-R_L=12Ω-10Ω=2Ω；當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，此時(shí)燈泡和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點(diǎn)可知R_max=R_L=10Ω；所以滑動(dòng)變阻器阻值的變化范圍2～10Ω，故C正確．
D、當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片滑到最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最小，但燈泡電壓是6V超過了燈泡的正常工作電流．故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，滑動(dòng)變阻器的電阻不連入，電壓表超量程，根據(jù)燈泡的額定電流和電流表的量程確定電路中的最大電流是本題的關(guān)鍵．