Question

6．如圖所示，電源電壓恒為9V，電壓表的量程為0～3V，電流表的量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“24Ω  0.8A”，燈泡標(biāo)有“3V   1.5W”字樣．閉合開關(guān)，在電路安全的情況下（不考慮燈絲電阻的變化），則下列說法中正確的是（　�。�

• A． 滑動(dòng)變阻器的電阻允許調(diào)節(jié)的范圍是0～24Ω
• B． 電流表示數(shù)的變化范圍是0.1A～0.5A
• C． 電壓表示數(shù)的變化范圍是1V～3V
• D． 燈泡的最小功率是0.54W

Answer 1

分析 由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端的電壓，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，進(jìn)一步求出滑動(dòng)變阻器的取值范圍；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，燈泡兩端的電壓最小，燈泡的功率最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電壓表的最小示數(shù)，然后得出電壓表的取值范圍，根據(jù)P=UI求出燈泡的最小功率．

解答 解：由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）由P=UI可得，燈泡的額定電流：
I_L額=$\frac{{P}_{L額}}{{U}_{L額}}$=$\frac{1.5W}{3V}$=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，
所以，電路中的最大電流為I_大=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L額}}{{I}_{L額}}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω，
此時(shí)電路中的總電阻：
R=$\frac{U}{{I}_{大}}$=$\frac{9V}{0.5A}$=18Ω，
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_滑=R-R_L=18Ω-6Ω=12Ω，
則滑動(dòng)變阻器的電阻允許調(diào)節(jié)的范圍是12Ω～24Ω，故A錯(cuò)誤；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，燈泡的功率最小，此時(shí)電路中的電流：
I_小=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑max}}$=$\frac{9V}{6Ω+24Ω}$=0.3A，
則電流表示數(shù)的變化范圍是0.3A～0.5A，故B錯(cuò)誤；
電壓表的最小示數(shù)：
U_L=I_小R_L=0.3A×6Ω=1.8V，
則電壓表示數(shù)的變化范圍是1.8V～3V，故C錯(cuò)誤；
燈泡的最小功率：
P_L=U_LI_小=1.8V×0.3A=0.54W，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)燈泡的額定電壓和電流表的量程確定電路中的最大電流，對于選擇題并不一定完全解答選項(xiàng)，只要有不正確的地方，本選項(xiàng)即為不正確．