Question

（2013?德陽）小偉同學用如圖所示的電路測小燈泡的功率．電路中電源電壓恒為4.5V，電壓表的量程為0～3V，電流表的量程為0～0.6A．滑動變阻器的規格為“20Ω lA”，燈泡標有“2.5V  1.25W”字樣．若閉合開關，兩電表的示數均不超過所選量程，燈泡兩端的電壓不允許超過額定值，不考慮燈絲電阻的變化，則下列說法中正確的是（　　）

A．滑動變阻器的電阻允許調節的范圍是0～20Ω

B．電流表示數的變化范圍是0～1A

C．燈泡的最小功率是1.25W

D．該電路的最大功率是2.25W

Answer 1

分析：由電路圖可知，滑動變阻器與燈泡串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，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P=UI求出燈泡的額定電流，然后結合電流表的量程確定電路中的最大電流，根據歐姆定律求出燈泡的電阻和電路中的最小電阻，利用電阻的串聯求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值，再根據P=UI求出該電路的最大功率；
（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，燈泡的功率最小，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，利用P=I²R求出燈泡的最小功率．

解答：解：由電路圖可知，滑動變阻器與燈泡串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）根據P=UI可得，燈的額定電流：
I_L額=

PL額

UL額

=

1.25W

2.5V

=0.5A，
∵串聯電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，
∴電路中的最大電流為I_max=0.5A，故B不正確；
∵I=

U

R

，
∴燈泡的電阻R_L=

UL額

IL額

=

2.5V

0.5A

=5Ω，電路中的總電阻R=

U

Imax

=

4.5V

0.5A

=9Ω，
∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴滑動變阻器接入電路中的最小阻值：
R_滑=R-R_L=9Ω-5Ω=4Ω，故A不正確；
該電路的最大功率：
P_max=UI_max=4.5V×0.5A=2.25W，故D正確；
（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，燈泡的功率最小，此時電路中的電流：
I_min=

U

RL+R滑max

=

4.5V

5Ω+20Ω

=0.18A，
燈泡的最小功率：
P_L=（I_min）²R_L=（0.18A）²×5Ω=0.162W，故C不正確．
故選D．

點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，關鍵是根據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．