Question

【題目】某同學在做“調節燈泡亮度”的電學實驗時，電路如圖所示，電源電壓恒為4.5V，電壓表量程為“0～3V”，滑動變阻器規格為“20Ω 1A”，燈泡L標有“2.5V 1.25W”字樣（忽略燈絲電阻變化），在不損壞電路元件的情況下，下列判斷正確的是

A. 燈泡的最小功率是

B. 該電路的最大功率是

C. 電路中電流變化的范圍是

D. 滑動變阻器阻值變化的范圍是

Answer 1

【答案】B

【解析】

由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測R兩端的電壓：燈泡正常發光時的電壓為2.5V，功率為1.25W，由P＝UI可得，燈泡正常發光時電路中的電流：I＝IL＝＝＝0.5A，因串聯電路中各處的電流相等，且變阻器允許通過的最大電流為1A，所以，電路中的最大電流I大＝0.5A，此時變阻器接入電路中的電阻最小，電路的總功率最大，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，此時電壓表的示數：UR＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，由I＝可得，變阻器接入電路中的最小阻值：R小＝＝＝4Ω，電路的最大總功率：P大＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W，故B正確；燈泡的電阻：RL＝＝＝5Ω，當電壓表的示數最大為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，燈泡的功率最小，此時燈泡兩端的電壓：UL′＝U﹣UR′＝4.5V﹣3V＝1.5V，電路中的最小電流：I小＝＝＝0.3A，則電路中電流變化的范圍是0.3A～0.5A，故C錯誤；滑動變阻器接入電路中的最大阻值：R大＝＝＝10Ω，則滑動變阻器阻值變化的范圍是4Ω～10Ω，故D錯誤；燈泡的最小功率：PL′＝I小2RL＝（0.3A）2×5Ω＝0.45W，故A錯誤。