Question

20．如圖所示的電路，電路中電源電壓恒為7V，電壓表的M程為0～3V，電流表的量程為 0-0.6A，滑動(dòng)變限器的規(guī)格為“10Ω1A”，燈泡標(biāo)有“6V3W”字樣．若閉合開義，兩 電表的示數(shù)均不起過所選量程，燈泡兩端電壓不允許超過額定值，不考慮燈絲電阻的變化，則下列說法止確的是（　　）

• A． 電路允許中通過的最大電流是0.6A
• B． 小燈泡電功率最大值是3W
• C． 電壓表的示數(shù)變化范圍是1.5V～3V
• D． 滑動(dòng)變阻器允許接入電路的組織范圍0～80Ω

Answer 1

分析 由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定電流，然后結(jié)合電流表的量程和變阻器規(guī)格確定電路中的最大電流，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻和電路中的最小電阻，利用電阻的串聯(lián)求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值和電壓表示數(shù)；
（2）電壓表示數(shù)為3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定計(jì)算此時(shí)變阻器連入阻值．

解答 解：
由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）根據(jù)P=UI可得，燈的額定電流：
I_額=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由歐姆定律可得，燈泡電阻R_L=$\frac{{U}_{額}}{{I}_{額}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
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)變限器允許通過最大電流1A，所以，電路中的最大電流為I_最大=0.5A，故A錯(cuò)誤；
此時(shí)燈泡最大功率為3W，故B正確；
此時(shí)電壓表示數(shù)：U_V最小=U-U_額=7V-6V=1V；
此時(shí)變阻器連入阻值最小，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得：
R_最小=$\frac{{U}_{V最小}}{{I}_{最大}}$=$\frac{1V}{0.5A}$=2Ω；
（2）因?yàn)殡妷罕砹砍?-3V，所以電壓表示數(shù)最大為3V，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，此時(shí)變阻器連入阻值最大，
此時(shí)電路中電流最小為：I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{U-{U}_{V最大}}{{R}_{L}}$=$\frac{7V-3V}{12Ω}$=$\frac{1}{3}$A，
所以此時(shí)變阻器阻值：R_最大=$\frac{{U}_{V最大}}{I}$=$\frac{3V}{\frac{1}{3}A}$=9Ω．
綜上所述電壓表變化范圍：1V～3V，變阻器允許接入電路的組織范圍2Ω～9Ω．故CD錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(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，由電壓表量程確定變阻器的最大阻值．