Question

8．如圖所示，電源電壓為4.5V且保持不變，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A，滑動變阻器R的規(guī)格為“20Ω 1A”，燈泡L標有“2.5V 1.25W”的字樣，忽略燈絲電阻的變化，閉合開關S，為了保證各元件都安全，則下列說法中正確的是（　�。�

• A． 向左移動滑片，兩表示數都變大
• B． 電流表示數的變化范圍是0.18A～0.5A
• C． 滑動變阻器的阻值變化范圍是4Ω～20Ω
• D． 滑動變阻器消耗的最大電功率為1W

Answer 1

分析 （1）由電路圖知，R與L串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，根據歐姆定律和串聯分壓特點做出解答；
（2）根據P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡的阻值，電壓表示數為3V時，滑動變阻器連入電路中的阻值最大，根據分壓特點求出燈泡兩端的電壓，再根據歐姆定律求出最小電流；進而求出滑動變阻器連入電路中的最大阻值；根據P=I²R求出滑動變阻器消耗的功率；
（3）燈泡正常發(fā)光時電路中的電流最大，根據P=UI求出最大電流；根據分壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，再根據歐姆定律求出滑動變阻器連入電路中的最小阻值；根據P=I²R求出滑動變阻器消耗的功率．

解答 解：（1）向左移動滑片，滑動變阻器連入電路中的電阻變小，其分擔的電壓變小，即電壓表示數變��；電流變大，故A錯誤；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
燈泡的阻值：R_L=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{1.25W}$=5Ω，
當電壓表示數為3V時，滑動變阻器連入電路中的阻值最大，
此時燈泡兩端的電壓U_L=U-U_滑=4.5V-3V=1.5V，
電路中的最小電流I_小=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{1.5V}{5Ω}$=0.3A；
滑動變阻器連入電路中的最大阻值：
R_滑大=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{小}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω；
滑動變阻器消耗的功率P=I_小²R_滑大=（0.3A）²×10Ω=0.9W；
（3）由P=UI得：
電路中的最大電流I_大=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{1.25W}{2.5V}$=0.5A，所以電流表示數的變化范圍是0.3A～0.5A，故B錯誤；
滑動變阻器兩端的電壓U_滑′=U-U_額=4.5V-2.5V=2V，
滑動變阻器連入電路中的最小阻值：
R_滑小=$\frac{{U}_{滑}^{′}}{{I}_{大}}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω，所以滑動變阻器的阻值變化范圍是4Ω～10Ω，故C錯誤；
滑動變阻器消耗的功率P′=I_大²R_滑小=（0.5A）²×4Ω=1W，所以滑動變阻器消耗的最大電功率為1W，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是電路中各量的最大和最小值的確定，有一定的難度．