Question

【題目】如圖所示，電源電壓為12V，R0=60Ω，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“50Ω 2A”，電流表的量程為“0～0.6A”，小燈泡上標(biāo)有“6V 3W”字樣．不考慮燈絲電阻變化，并保證電路安全．則（ ）
A.S閉合，S1、S2都斷開，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是8Ω～50Ω
B.S閉合，S1、S2都斷開，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，燈泡的功率變化范圍是2.25W～3W
C.S、S1、S2都閉合，電路消耗的總功率最小值為2.4W
D.S、S1、S2都閉合，當(dāng)電路消耗的總功率最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是30Ω

Answer 1

【答案】D
【解析】解：A、S閉合，S1、S2都斷開，滑動(dòng)變阻器與L串聯(lián)．小燈泡上標(biāo)有“6V 3W”字樣． 小燈泡電阻R= = =12Ω，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流I= = =0.5A，
則滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值R小= = =12Ω；
滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“50Ω 2A”，則最大阻值R大=50Ω，故滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是12Ω～50Ω，故A錯(cuò)誤；
B、S閉合，S1、S2都斷開，滑動(dòng)變阻器與L串聯(lián)，其最小電流I最小= = = A，
則燈泡的最小功率P最小= R燈= ×12Ω≈0.45W，
故燈泡的功率變化范圍是0.45W～3W，故B錯(cuò)誤；
C、S、S1、S2都閉合，滑動(dòng)變阻器與R0并聯(lián)，流經(jīng)R0的電流I1= = =0.2A，
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值最大時(shí)，此支路上的電流最小，則I2= = =0.24A
則干路上的電流I最小=I1+I2=0.2A+0.24A=0.44A，
電路消耗的總功率最小值P最小=UI最小=12V×0.44A=5.28W，故C錯(cuò)誤；
D、由電流表的量程可知，干路中的最大電流為0.6A，則電路消耗的總功率最大，
電路中的總電阻R總= = =20Ω，
因滑動(dòng)變阻器與R0并聯(lián)，則 = + ，即 = +
解得R滑=30Ω．故D正確．
故選D．
A、S閉合，S1、S2都斷開，滑動(dòng)變阻器與L串聯(lián)．根據(jù)滑動(dòng)變阻器的規(guī)格和歐姆定律可知滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍；
B、S閉合，S1、S2都斷開，滑動(dòng)變阻器與L串聯(lián)，根據(jù)P=I2R分析燈泡的功率變化范圍；
C、S、S1、S2都閉合，滑動(dòng)變阻器與R0并聯(lián)，要使電路消耗的總功率最小，則滑動(dòng)變阻器的阻值最大，據(jù)此求得流經(jīng)滑動(dòng)變阻器的電流，與R0的支路上的電流之和為干路上的電流，然后利用P=UI求得電路消耗的總功率最小值；
D、S、S1、S2都閉合，滑動(dòng)變阻器與R0并聯(lián)，當(dāng)電路消耗的總功率最大時(shí)，根據(jù)電流表的量程確定干路中的電流，利用R= 求得電路中的總電阻，然后可求滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值．