Question

某同學(xué)在做“調(diào)節(jié)燈泡亮度”的電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，電路如圖所示，電源電壓恒為4.5V，電壓表量程“0～3V”，滑動(dòng)變阻器規(guī)格“20Ω  lA”，燈泡L標(biāo)有“2.5V  1.25W”字樣(忽略燈絲電阻變化)，在不損壞電路元件的情況下，下列判斷正確的是（   ）

A．電路中電流變化的范圍是0.18A一0.5A

B．滑動(dòng)變阻器阻值變化的范圍是2.5Ω～10Ω

C．燈泡的最小功率是0.162W

D．該電路的最大功率是2.25W

 

Answer 1

【答案】

D

【解析】由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓．

燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為2.5V，功率為1.25W, I_L==0.5A，滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為1A，根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)，

所以電路中的最大電流I_大=I=I_L=0.5A，由于此時(shí)電流最大，所以滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，R_總==9Ω，R_L==5Ω，R_小=R_總-R_L=9Ω-5Ω=4Ω；

∵當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為U_大=3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電流最小，∴U_L′=U-U_大=4.5V-3V=1.5V，

再利用公式I_小==0.3A，最后利用公式R_大==10Ω；

所以電路中電流的變化范圍是0.3A-0.5A，滑動(dòng)變阻器阻值的變化范圍是4Ω-10Ω；

燈泡的最小功率為P_小L=I_小²R_L=（0.3A）²×5Ω=0.45W；電路中的最大功率為P_總大=UI_大=4.5V×0.5A=2.25W．故選D．

本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)燈泡的額的電流確定電路中的最大電流和電壓表的最大示數(shù)確定電路中的最小電流，并且要知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．

【考點(diǎn)】電功率的計(jì)算；串聯(lián)電路的電流規(guī)律；串聯(lián)電路的電壓規(guī)律；歐姆定律的應(yīng)用；電阻的串聯(lián)．