Question

18．用如圖所示的電路測小燈泡的功率．電路中電源電壓恒為6V，電壓表的量程為0～3V，電流表的量程為0～0.6A．滑動變阻器的規(guī)格為“30Ω1A”，燈泡標有“4V 2W”字樣．若閉合開關(guān)，兩電表的示數(shù)均不超過所選量程，燈泡兩端的電壓不允許超過額定值，不考慮燈絲電阻的變化，則下列說法中正確的是（　�。�

• A． 滑動變阻器的電阻允許調(diào)節(jié)的范圍是0～30Ω
• B． 電流表示數(shù)的變化范圍是0～1A
• C． 燈泡的最小功率是2W
• D． 該電路的最大功率是2.25W

Answer 1

分析 由電路圖可知，滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
A、當變阻器連入電阻中電阻為0時，燈的電壓為電壓電壓6V，據(jù)此判斷；
B、當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電流最小，但不為0；
C、當變阻器的最大電阻連入電路中時，電路中的最小電流，由串聯(lián)電阻的規(guī)律和歐姆定律得出電路中的最小電流，根據(jù)燈的最小功率P _L小=I_小²R _L額求燈的最小功率；
D、求出燈的電阻由歐姆定律，確定電路中的最大電流，根據(jù)P=UI求電路的最大功率．

解答 解：由電路圖可知，滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
A、當變阻器連入電阻中電阻為0時，電路為燈的簡單電路，燈的電壓為電源電壓6V，將損壞電燈，故A錯誤；
B、當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，根據(jù)歐姆定律，電路中的電流最小，但不為0，故B錯誤；
C、由P=UI可得，燈泡的額定電流：
I_L額=$\frac{{P}_{L額}}{{U}_{L額}}=\frac{2W}{4V}$=0.5A，燈的電阻為R_L=$\frac{{U}_{L額}}{{I}_{L額}}=\frac{4V}{0.5A}$=8Ω；
當變阻器的最大電阻連入電路中時，由串聯(lián)電阻的規(guī)律和歐姆定律，電路中的最小電流
I_小=$\frac{U}{{R}_{滑大}{+R}_{L額}}=\frac{6V}{30Ω+8Ω}$，
此時燈的最小功率：P _L小=I_小²R  _L額=（$\frac{6}{38}$A）²×8Ω≈0.2W，故C錯誤；
D、因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電壓表量程為3V，故電流中最大電流為I_大=$\frac{U}{{R}_{L}}$=$\frac{3V}{8Ω}$，
該電路的最大功率：
P_max=UI_大=6V×$\frac{3}{8}$A=2.25W，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，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．在判斷選項的正誤時，只要有一項不符合題意即為錯誤．