Question

12．如圖所示，電源電壓為4.5V，電壓表量程為“0～3V”，電流表量程為“0～0.6A”，滑動變阻器規(guī)格為“10Ω 1A”，小燈泡L標有“2.5V 1.25W”（燈絲電阻不變），在保證小燈泡L電流不超過額定電流的情況下，移動滑動變阻器的滑片，下列說法正確的是（　　）

• A． 小燈泡的額定電流是0.6A
• B． 滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍是4Ω～10Ω
• C． 電壓表示數(shù)變化范圍是0～3V
• D． 電流表示數(shù)變化范圍是0.3～0.5A

Answer 1

分析 （1）由P=UI計算燈泡正常發(fā)光電流；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計算燈泡電阻；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知電路中的最大電流為燈泡額的電流和滑動變阻器允許通過最大電流中較小的一個，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值；
當電壓表的示數(shù)為3V時，電路中的電流最小，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，利用歐姆定律求出燈泡的電阻，利用串聯(lián)電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓，利用歐姆定律求出電路中的電流，進一步求出電路中電流變化的范圍，利用歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最大阻值即可得出滑動變阻器阻值變化的范圍．

解答 解：
（1）已知燈泡的額定電壓和額定功率，由P=UI可得，燈泡正常發(fā)光電流：
I_額=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{1.25W}{2.5V}$=0.5A，故A錯誤；
（2）由題知，滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，電流表量程為“0～0.6A”，
串聯(lián)電路中電流處處相等，所以電路中的最大電流I_max=0.5A，此時燈泡正常發(fā)光；
由歐姆定律知，此時滑動變阻器接入電路的電阻最小，最小為：
R_滑min=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{max}}$=$\frac{U-{U}_{額}}{{I}_{max}}$=$\frac{4.5V-2.5V}{0.5A}$=4Ω；
燈泡的電阻：R_L=$\frac{{U}_{額}}{{I}_{額}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω，
當電壓表示數(shù)最大為3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，
此時燈泡兩端的電壓：U_L′=U-U_滑max=4.5V-3V=1.5V，
電路中的最小電流：I_min=$\frac{{U}_{L}′}{{R}_{L}}$=$\frac{1.5V}{5Ω}$=0.3A，
所以電路中電流變化的范圍是0.3A～0.5A，故D正確；
滑動變阻器接入電路中的最大阻值：
R_滑max=$\frac{{U}_{滑max}}{{I}_{min}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，
所以滑動變阻器阻值變化的范圍是4Ω～10Ω，故B正確；
電源電壓為4.5V，燈泡額定電壓為2.5V，燈泡兩端最大電壓為2.5V，
此時滑動變阻器兩端電壓最小為：4.5V-2.5V=2V；則電壓表示數(shù)變化范圍是：2V～3V，故C錯誤．
故選：BD．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)燈泡的額定電流確定電路中的最大電流和電壓表的最大示數(shù)確定電路中的最小電流，并且要知道燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等．