Question

【题目】某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，实物电路如图所示。电源电压恒为6 V，电流表的量程为“0～0.6 A”，电压表量程“0～3 V”，滑动变阻器的规则为“20 Ω　2 A”，灯泡L标有“3 V　0.9 W”字样(忽略灯丝电阻变化)。为了保证所有元件的安全，下列判断正确的是(　 　)

A. 变阻器R接入电路的阻值变化范围为0～20 Ω

B. 电灯消耗功率的变化范围为0.4～0.9 W

C. 电流表示数的变化范围为0.2～0.6 A

D. 该电路消耗的总功率的变化范围为1.2～3.6 W

Answer 1

【答案】B

【解析】

由电路图可知，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。(1)由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：IL额＝＝0.3A，因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为00.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，所以,电流表的最大示数为I大＝0.3A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，灯泡消耗的电功率0.9W最大，电路消耗的总功率最大，由I＝可得，灯泡的电阻和电路的总电阻分别为：RL＝＝10Ω,R＝＝20Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑＝RRL＝20Ω10Ω＝10Ω，滑动变阻器的电阻允许调节的范围是10Ω20Ω，故A错误；该电路的最大功率：P大＝UI大＝6V×0.3A＝1.8W；(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电流表的示数最小，电路消耗的功率和灯泡消耗的功率最小，此时电路中的电流：I小＝＝0.2A，所以，电流表示数的变化范围是0.2A0.3A，故C错误；灯泡消耗的最小功率：P′L＝I2小RL＝(0.2A)2×10Ω＝0.4W，所以，电灯消耗功率的变化范围为0.4W0.9W，故B正确；电路消耗的最小功率：P小＝UI小＝6V×0.2A＝1.2W，所以，该电路消耗的总功率的变化范围为1.2W1.8W，故D错误。故选B.