Question

【題目】如圖所示電路中，電源電壓為18V且恒定不變，燈泡L標(biāo)有”12V 6W”字樣，燈絲的電阻保持不變，滑動(dòng)變阻器R銘牌上的規(guī)格是“48Ω，1A”，電流變所用量程為0～0.6A，電壓表所用量程為0～15V．該電路工作時(shí)，要求各元件均安全，閉合開(kāi)關(guān)，在滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)過(guò)程中，下列判斷正確的是（ ）

A.電流表允許的變化范圍是0.125A～0.5A
B.滑動(dòng)變阻器允許接入電路的阻值范圍16Ω～48Ω
C.電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的比將保持不變
D.該電路能獲得的最小功率為2.25W

Answer 1

【答案】C
【解析】解：由電路圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R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．（1）由P=UI可得，燈泡的額定電流： IL= = =0.5A，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，所以，電路中的最大電流I大=0.5A，由I= 可得，電路中的總電阻和燈泡的電阻分別為： R總= = =36Ω，RL= = =24Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值： R小=R總﹣RL=36Ω﹣24Ω=12Ω；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻R大=48Ω時(shí)，電路中的電流： I= = =0.25A，電壓表的示數(shù)：
UR=IR大=0.25A×48Ω=12V，所以，電流表允許的變化范圍是0.25A～0.5A，滑動(dòng)變阻器允許接入電路的阻值范圍12Ω～48Ω，故AB錯(cuò)誤；電路中消耗的最小總功率： P小=UI=18V×0.25A=4.5W，故D錯(cuò)誤；（2）設(shè)滑片移動(dòng)前后電路中的電流為I1、I2 ， 則電壓表V示數(shù)的變化量：△UV=UR﹣UR′=（U﹣I1RL）﹣（U﹣I2RL）=（I2﹣I1）RL=﹣△IRL ， 即 =﹣RL ， 所以，電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的比將保持不變，故C正確．故選C．
【考點(diǎn)精析】利用歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知?dú)W姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．