【題目】如圖所示,電源電壓為6V且保持不變,R0=30Ω,滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”,電流表的量程為“0~0.6A”,小燈泡上標(biāo)有“3V 1.5W”字樣.不考慮燈絲電阻變化,并保證電路安全,則(
A.當(dāng)S閉合,S1、S2都斷開時,滑動變阻器接入電路的阻值范圍是4Ω~20Ω
B.當(dāng)S閉合,S1、S2都斷開時,電路消耗最大功率是3.6W
C.當(dāng)S、S1、S2都閉合時,電路消耗的總功率最小值為2.4W
D.當(dāng)S、S1、S2都閉合時,滑動變阻器接入電路的最小阻值是15Ω

【答案】D
【解析】解:A、S閉合,S1、S2都斷開,滑動變阻器與燈泡串聯(lián).
由P= 可得,小燈泡電阻RL= = =6Ω,
由P=UI可得小燈泡正常發(fā)光時的電流:I= = =0.5A,
當(dāng)電路中電流最大時,電阻最小,則滑動變阻器接入電路的最小阻值:R= = =6Ω;
滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”,則最大阻值R=20Ω,故滑動變阻器接入電路的阻值范圍是6Ω~20Ω;故A錯誤;
B、S閉合,S1、S2都斷開,滑動變阻器與L串聯(lián),電阻最小時電流最大,其最大電流:I最大= =0.5A
電路消耗最大功率P最大=UI最大=6V×0.5A=3W;故B錯誤;
C、S、S1、S2都閉合,滑動變阻器與R0并聯(lián),通過R0的電流:I1= = =0.2A,
當(dāng)滑動變阻器的阻值最大時,此支路上的電流最小,則I2= = =0.3A,
則干路上的電流I最小=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A,
電路消耗的總功率最小值P最小=UI最小=6V×0.5A=3W,故C錯誤;
D、由電流表的量程可知,干路中的最大電流為0.6A,則電路消耗的總功率最大,
電路中的總電阻R= = =10Ω,
滑動變阻器與R0并聯(lián),則 = + ,即: = + ,
解得R=15Ω.故D正確.
故選D.
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識,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(dāng)電壓不變時,電阻越大,則通過的電流就越。↖=U/R) ③ 當(dāng)電流一定時,電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大.(U=IR),以及對電功率的計算公式的理解,了解計算電功率公式: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.

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