Question

標(biāo)有“5V　2W”的小燈泡和“20Ω　1A”的滑動(dòng)變阻器連接在如圖所示的電路中，電源電壓為6V，電流表量程為“0～0.6A”．電壓表量程為“0～3V”，為確保電路安全，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍適宜控制在（不考慮溫度對(duì)電阻的影響）

1. A.
   0～2.5Ω之間
2. B.
   2.5Ω～12.5Ω之間
3. C.
   12.5Ω～20Ω之間
4. D.
   2.5Ω～20Ω之間

Answer 1

B
分析：由電路圖可知，燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；根據(jù)燈泡的銘牌計(jì)算電路允許通過(guò)的最大電流和燈泡的電阻，然后結(jié)合電壓表和電流表的量程并根據(jù)歐姆定律計(jì)算滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變化范圍．
解答：由電路圖可知，燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；
根據(jù)P=UI可得，燈泡的額定電流：
I_L===0.4A，
根據(jù)歐姆定律可得，燈泡的電阻：
R_L===12.5Ω，
所以為確保電路安全電路中的最大電流為I=I_L=0.4A，
電路中的總電阻R===15Ω，
∵串聯(lián)電路中的總電阻等于各分電阻之和，
∴滑動(dòng)變阻器接入電路的最小值為：
R_滑=R-R_L=15Ω-12.5Ω=2.5Ω；
當(dāng)電壓表的示數(shù)U_滑=3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
燈泡兩端電壓為：
U_L′=U-U_滑=6V-3V=3V，
此時(shí)電路中的電流：
I′===0.24A，
滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值為：
R_滑′===12.5Ω；
所以滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變化范圍為2.5Ω～12.5Ω．
故選B．
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生能否靈活運(yùn)用歐姆定律并結(jié)合串聯(lián)電路電阻和電壓規(guī)律以及電功率公式計(jì)算有關(guān)物理量正確判斷滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變化范圍．