Question

【题目】某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是

A. 灯泡的最小功率是

B. 该电路的最大功率是

C. 电路中电流变化的范围是

D. 滑动变阻器阻值变化的范围是

Answer 1

【答案】B

【解析】

由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压：灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，由P＝UI可得，灯泡正常发光时电路中的电流：I＝IL＝＝＝0.5A，因串联电路中各处的电流相等，且变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大＝0.5A，此时变阻器接入电路中的电阻最小，电路的总功率最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时电压表的示数：UR＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，由I＝可得，变阻器接入电路中的最小阻值：R小＝＝＝4Ω，电路的最大总功率：P大＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W，故B正确；灯泡的电阻：RL＝＝＝5Ω，当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，此时灯泡两端的电压：UL′＝U﹣UR′＝4.5V﹣3V＝1.5V，电路中的最小电流：I小＝＝＝0.3A，则电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A，故C错误；滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大＝＝＝10Ω，则滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10Ω，故D错误；灯泡的最小功率：PL′＝I小2RL＝（0.3A）2×5Ω＝0.45W，故A错误。