Question

2．小華用如圖所示的電路進行實驗，電源電壓12V，燈泡L標有“6V  3W”字樣（不考慮燈絲電阻隨溫度的變化），滑動變阻器R₀標有“50Ω  1A”字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V．實驗中，為了確保測量準確，要求電表所測值不小于其量程的$\frac{1}{3}$．在測量準確并確保電路安全的前提下，下列判斷正確的是（　�。�

• A． 滑動變阻器R₀可以調(diào)節(jié)的最大值是48Ω
• B． 滑動變阻器R₀可以調(diào)節(jié)的最小值是16Ω
• C． 通過滑動變阻器的電流是1A
• D． 燈泡L消耗的最大功率是12W

Answer 1

分析 由電路圖可知，滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端電壓，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)求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值；
（2）當電流表示數(shù)最小時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，先根據(jù)歐姆定律的變形公式求出電路的總電阻，然后根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點求出滑動變阻器的最大阻值；
（3）滑動變阻器的電流值是指允許通過的最大電流；
（4）燈泡的若要大于額定功率很多，則容易被燒壞．

解答 解：（1）根據(jù)P=UI可得，燈的額定電流：
I_額=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
因為串聯(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_max=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻R_L=$\frac{{U}_{額}}{{I}_{額}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，電路中的總電阻R=$\frac{U}{{I}_{max}}$=$\frac{12V}{0.5A}$=24Ω，
因為串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以滑動變阻器接入電路中的最小阻值：R_滑=R-R_L=24Ω-12Ω=12Ω，故B錯誤；
（2）電路中的最小電流：I′=$\frac{1}{3}$×0.6A=0.2A；
此時電路中的總電阻：R_總′=$\frac{U}{I′}$=$\frac{12V}{0.2A}$=60Ω，
則滑動變阻器接入電路的最大阻值：R_最大=60Ω-12Ω=48Ω，故A正確；
（3）根據(jù)變阻器的規(guī)格可知，變阻器允許通過的最大電流為1A，由題意知，整個電路中的最大電流為0.5A，故C錯誤；
（4）燈泡的額定功率只有3W，若燈泡的電功率達到12W，由P=I²R可知，此時電路中的電流為燈泡額定電流的2倍，燈泡已被燒壞，故D錯誤．
故選A．

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，對于選擇題并不一定完全解答選項，只要有不正確的地方，本選項即為不正確．