Question

【題目】電路如圖所示，電源電壓恒為4.5V，電壓表量程“0～3V”，電流表量程“0～0.6A”，滑動變阻器規(guī)格“20Ω 2A”，燈泡L標有“3V 1.5W”字樣（忽略燈絲電阻變化），在不損壞電路元件的情況下，下列判斷不正確的是

A. 滑動變阻器入電路的阻值變化的范圍是3Ω～12Ω

B. 電路中電流變化的范圍是0.25A～0.5A

C. 燈泡的功率允許的變化范圍是0.375W～1.5W

D. 電路消耗總功率允許的變化范圍為1.35W～2.25W

Answer 1

【答案】D

【解析】

由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓．燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據串聯(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P=UI求出電路中的最大電功率，根據串聯(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；當電壓表的示數為3V時，電路中的電流最小，燈泡的功率最小，電路消耗總功率最小，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，根據P=UI求出燈泡的最小功率，最后根據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．

由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓。

(1)燈泡正常發(fā)光時的電壓為3V，功率為1.5W，因串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和，

所以,此時電壓表的示數U滑=UUL=4.5V3V=1.5V，因1.5V<3V，沒有超出電壓表的量程，

所以，燈泡兩端的電壓可以達到3V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，由P=UI可得，燈泡正常發(fā)光時電路中的電流：I=IL===0.5A，因滑動變阻器允許通過的最大電流為2A，所以,電路中的最大電流Imax=0.5A，電路的最大電功率：Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W，當電壓表示數為3V時，燈泡的電壓為=U3V=4.5V3V=1.5V, 燈泡的電阻為RL===6Ω;由I=得電路中的最小電流：Imin== =0.25A 電路的最小電功率：Pmin=UImin=4.5V×0.25A=1.125W，則電路消耗總功率允許的變化范圍為1.125W～2.25W。

(2)當電壓表的示數為3V時，電路中的電流最小，燈泡的功率最小，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，燈泡的電阻：RL===6Ω，燈泡的最小功率：P′L=U′LImin=1.5V×0.25A=0.375W，則燈泡的功率允許的變化范圍是0.375W～1.5W；則電路中電流變化的范圍是0.25A0.5A；滑動變阻器接入電路中的最小阻值：R滑min===3Ω，滑動變阻器接入電路中的最大阻值：R滑max===12Ω，則滑動變阻器阻值變化的范圍是3Ω12Ω， 綜上可得，ABC正確，D錯誤，故選D.