Question

18．如图所示，电源电压为4.5V，电压表量程为“0-3V”，电流表量程为“0-0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变），在保证小灯泡L电流不超过额定电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（　　）
①小灯泡的额定电流是0.6A
②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω-10Ω
③电压表示数变化范围是0-3V
④电流表示数变化范围是0.3-0.5A．

• A． 只有②、④正确
• B． 只有②、③正确
• C． 只有①、④正确
• D． 只有①、③正确

Answer 1

分析 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压．
（1）根据灯泡的额定电压和额定功率，利用P=UI求出其额定电流；
（2）根据串联电路电流相等和分压特点，结合欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的阻值大小；
（3）根据小灯泡额定电压和电压表的量程确定电压表的示数变化范围；
（4）在保护灯泡和电压表的条件下，利用欧姆定律求出电流表的示数范围．

解答 解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压．
（1）灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，
由P=UI可得：小灯泡正常发光时的电流为：I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.25W}{2.5V}$=0.5A，故①错误；
（2）当电路中的电流为0.5A时，滑动变阻器电阻最小分得电压最小
串联电路总电压等于各分电压之和，
此时电压表的示数U_滑=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，故电压表的示数变化范围为2～3V，故③错误；
2V＜3V，没有超出电压表的量程，
灯泡两端的电压可以达到2.5V，
串联电路中各处的电流相等，
此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小为：
R_滑min=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{max}}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω；
当电压表的示数为3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
灯泡两端的电压：U_L′=U-U_滑max=4.5V-3V=1.5V，
灯泡的电阻：R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω，
电路中的最小电流：
I_min=$\frac{{U}_{L}^{′}}{{R}_{L}}$=$\frac{1.5V}{5Ω}$=0.3A，
电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A，故④正确；
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
R_滑max=$\frac{{U}_{滑max}^{\;}}{{I}_{min}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，
滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10Ω，故②正确．
故选A．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据灯泡的额定电流确定电路中的最大电流和电压表的最大示数确定电路中的最小电流，并且要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．