Question

【題目】如圖甲所示的電路，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，滑動變阻器R 的最大阻值是20Ω，L是額定電流為0.5A的小燈泡．圖乙為小燈泡的電流隨電壓變化的圖象．閉合開關(guān)S，適當調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當燈泡正常發(fā)光時，電壓表示數(shù)為2V．以下說法正確的是（ ）
A.電源電壓為4.5V
B.燈泡正常發(fā)光時的電阻為5Ω
C.在電路安全的情況下，電路消耗的最大總功率為27W
D.在電路安全的情況下，滑動變阻器連入電路的阻值范圍是4Ω～7.5Ω

Answer 1

【答案】ABD
【解析】解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流．（1）燈泡正常發(fā)光時的電流IL=0.5A，由圖乙可知，此時燈泡兩端的電壓UL=2.5V， 因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=UL+UR=2.5V+2V=4.5V，故A正確；
由I= 可得，燈泡正常發(fā)光時的電阻：
RL= = =5Ω，故B正確；（2）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡正常發(fā)光時的電流為0.5A，電流表的量程為0.6A，
所以，電路中的最大電流I=0.5A，
此時電路消耗的總功率最大，則
P大=UI=4.5V×0.5A=2.25W，故C錯誤；
此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，則
R小= = =4Ω；
當電壓表的示數(shù)UR′=3V時，變阻器接入電路中的電阻最大，
此時燈泡兩端的電壓：
UL′=U﹣UR′=4.5V﹣3V=1.5V，
由圖乙可知，此時電路中的電流I′=0.4A，
則滑動變阻器接入電路中的最大阻值：
R大= = =7.5Ω，
所以，在電路安全的情況下，滑動變阻器連入電路的阻值范圍是4Ω～7.5Ω，故D正確．
故選ABD．
由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流．（1）燈泡正常發(fā)光時的電流和額定電流相等，根據(jù)圖乙讀出燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電源的電壓，根據(jù)歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時的電阻；（2）比較燈泡的正常發(fā)光時的電流和電流表的量程確定電路中的最大電流，根據(jù)P=UI求出電路消耗的最大總功率，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，根據(jù)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)最大時變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓，由圖乙讀出電路中電流，利用歐姆定律求出變阻器接入電路中的最大阻值，進一步求出變阻器接入電路中電阻的變化范圍．