Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓保持不變，燈標(biāo)有“4V 1.6 W” 字樣，忽略溫度變化對(duì)燈泡電阻的影響，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值是50Ω，R1定值電阻阻值是20Ω。電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3 V。將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端，只斷開開關(guān)S1時(shí)，R1消耗電功率為1.8 W。在保證各元件安全的情況下，下列說法正確的是

A.電源電壓為36V

B.小燈泡的電阻為20Ω

C.只閉合開關(guān)S 和S1，R2允許的取值范圍是5～10Ω

D.只斷開開關(guān)S1，電路消耗總功率最大值為3.4 W

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．由圖可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端，只斷開開關(guān)S1時(shí)，燈泡L被短路，R1與R2并聯(lián)，根據(jù)P=，電源電壓為：

U=UR1===6V。

故A錯(cuò)誤。

B．燈標(biāo)有“4V 1.6 W”字樣，根據(jù)P=得R=，則小燈泡的電阻為：

RL===10Ω。

故B錯(cuò)誤。

C．由圖可知，只閉合開關(guān)S和S1，R1斷路，R2與燈泡L串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)R2兩端的電壓。由分壓規(guī)律可知，R2電阻最大時(shí)，電壓表示數(shù)最大，即電壓表示數(shù)最大（R2兩端電壓最大）時(shí)，R2電阻最大；由歐姆定律可知，電路中電阻最小時(shí)，電流最大，即電流最大時(shí)，R2電阻最小。電壓表量程為0~3V，即R2兩端電壓最大為3V，則此時(shí)燈泡兩端電壓為：

UL=U-U最大=6V-3V=3V，

此時(shí)電路中電流為：

I===0.3A，

R2允許的最大電阻為：

R2最大===10Ω；

因燈泡標(biāo)有“4V 1.6 W”字樣，根據(jù)P=UI可計(jì)算燈泡正常工作時(shí)的電流為：

I===0.4A，

所以此時(shí)電路中最大電流為0.4A，此時(shí)電路的最小總電阻為：

R總===15Ω，

則R2允許的最小電阻為：

R2最小=R總-RL=15Ω-10Ω=5Ω。

所以，當(dāng)只閉合開關(guān)S和S1時(shí)，R2允許的取值范圍是5～10Ω，故C正確。

D．只斷開開關(guān)S1，燈泡L被短路，R1與R2并聯(lián)，電壓表斷路，電流表測(cè)干路電流，根據(jù)P=UI可知，干路電流最大（即當(dāng)電流表示數(shù)為0.6A）時(shí)，電路消耗總功率最大，為：

P最大=UI最大=6V×0.6A=3.6 W。

故D錯(cuò)誤。