Question

【題目】某同學(xué)在做“調(diào)節(jié)燈泡亮度“的電學(xué)實驗時，電路如圖所示，電源電壓恒為 4.5V，電壓表量程“0～3V“，滑動變阻器規(guī)格“20Ω lA“，燈泡 L 標有“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﹣0.5A
B.滑動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】解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓．（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓為2.5V，功率為1.25W， 因串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和，所以此時電壓表的示數(shù)：
U滑=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V＜3V，沒有超過電壓表的量程，
所以燈泡兩端的電壓可以達到2.5V，
由P=UI可得，燈泡正常發(fā)光時電路中的電流：
I=IL= = =0.5A，
而滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以電路中的最大電流：Imax=0.5A，該電路的最大功率是：
P大=UImax=4.5V×0.5A=2.25W，故D正確；
由I= 可得，此時滑動變阻器接入電路的電阻最小，最小值為：
R滑min= = =4Ω；（2）當電壓表的示數(shù)為3V時，由串聯(lián)電路分壓原理，變阻器連入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，燈泡的功率最小，燈泡的電阻：
RL= = =5Ω，
燈泡兩端的電壓：
UL′=U﹣U滑max=4.5V﹣3V=1.5V，
電路中的最小電流：
Imin= = ═0.3A，
則電路中電流變化的范圍是0.3A～0.5A，故A錯誤；
燈泡的最小功率：PL′=UL′Imin=1.5V×0.3A=0.45W，故C錯誤；
滑動變阻器接入電路中的最大阻值：R滑max= = =10Ω，
則滑動變阻器阻值變化的范圍是4Ω～10Ω，故B錯誤．
故選D．
【考點精析】本題主要考查了歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計算公式的相關(guān)知識點，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正確解答此題．