Question

10．如图所示，电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“35Ω 1.5A”，灯泡的额定电流为0.5A，电阻为5Ω（灯丝电阻不变）．闭合开关，要求两电表的示数均不能超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则下列说法正确的是（　　）

• A． 当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，电压表示数变大，灯泡变暗
• B． 电压表与电流表示数的比变大
• C． 灯泡的最小功率是0.45W
• D． 滑动变阻器允许的调节范围是4～35Ω

Answer 1

分析 A、分析电路的连接，当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，R的电阻变大，根据分压原理和串联电路电压的规律确定灯的电压变化，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$判断灯的亮度变化；
B、根据欧姆定律，电压表与电流表示数的比的即为R连入电路中的电阻大小；
C、由电压表的量程为0～3V，确定变阻器的最大电压，由串联电路电压的规律求灯的最小电压，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$
求灯的最小功率；
D、由C，根据分压原理，求变阻器的最大电阻；
根据灯的额定电流确定电路中的最大电流，由欧姆定律求电路的最小电阻，由串联电阻的规律求变阻器连入电路中电阻最小，从而确定答案．

解答 解：
A、L与R串联，电压表测R的电压，当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，R的电阻变大，根据分压原理，电压表示数变大，由串联电路电压的规律，灯的电压变小，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，灯的实际功率变小，灯变暗；故A正确；
B、根据欧姆定律，电压表与电流表示数的比即R连入电路中的电阻大小，因没有说明滑片移动的方向，无法判断故B错误；
C、电压表的量程为0～3V，故变阻器的最大电压为3V，根据串联电路电压的规律，此时灯的电压最小为4.5V-3V=1.5V，灯的功率最小，P_小=$\frac{{{U}_{小}}^{2}}{{R}_{L}}=\frac{（1.5V）^{2}}{5Ω}$=0.45W，故C正确；
D、由C知，变阻器的电压为灯的电压的$\frac{3V}{1.5V}$倍，根据分压原理，变阻器的最大电阻为$\frac{3V}{1.5V}$×5Ω=10Ω；
当灯泡的额定电流为0.5A，即电路中的最大电流，此时电路的总电阻最小，R_小=$\frac{U}{{I}_{大}}=\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，根据串联电阻的规律，所以变阻器连入电阻中的最小电阻为12Ω-5Ω=7Ω，滑动变阻器允许的调节范围是7～10Ω，故D错误．
答案选AC．

点评 本题考查欧姆定律、电功率公式、分压原理及串联电路规律的应用，有一定难度．