Question

【題目】（3分）（2010秋西城區(qū)校級(jí)期末）把標(biāo)有“6V 3W”的小燈泡與最大阻值為100Ω的滑動(dòng)變阻器連接在電源兩端電壓恒為18V的電路中，電路的連接如圖所示，電壓表使用的量程為0～15V，電流表使用的量程為0～0.6A．要求閉合開(kāi)關(guān)后兩電表的示數(shù)均不超過(guò)所選量程，且燈泡兩端電壓不允許超過(guò)額定值（設(shè)燈絲電阻不變）．下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻允許調(diào)節(jié)的范圍是18Ω～60Ω

B．滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)的過(guò)程中，電流表示數(shù)變化量的最大值為0.5A

C．小燈泡的電功率最小值為0.75W

D．電路總功率的最大值為9W

Answer 1

【答案】CD

【解析】試題分析：分析實(shí)物圖可知：燈泡與滑動(dòng)變阻器是串聯(lián)關(guān)系；電流表測(cè)量串聯(lián)電路的電流（所選量程為0～0.6A），電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓（所選量程為0～15V）．

①為保護(hù)電壓表，滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓為15V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入的電阻最大，利用串聯(lián)電路的電壓關(guān)系求出此時(shí)加在燈兩端的電壓；再利用歐姆定律求出此時(shí)電路中的最小電流和滑動(dòng)變阻器連入的電阻；

②由燈的銘牌求出燈正常發(fā)光時(shí)的電流和燈絲電阻，確定電路中的最大電流，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器連入電路的最小電阻；

根據(jù)歐姆定律可求出滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍；

由①狀態(tài)，利用P=UI可求小燈泡的電功率最小值；

由②狀態(tài)，利用P=UI求電路的總功率最大值；

由①②狀態(tài)可知電流表示數(shù)變化量的最大值．

解：（1）由“6V 3W”可求：

燈絲電阻：

R===12Ω，

燈正常發(fā)光時(shí)的電流：

I===0.5A，

由題知電路中的最大電流應(yīng)為0.5A；

即：I===0.5A，

∴滑動(dòng)變阻器連入電路的最小電阻：

R=24Ω，

此時(shí)電路中電功率最大：P最大=UI=18V×0.5A=9W，故D正確；

（2）為保護(hù)電壓表，滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓為15V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入的電阻最大，電路中的電流最小，

∵U=UL′+UR，

∴UR="U" UL′="18V" 15V=3V，

此時(shí)電路中最小的電流為：

I′===0.25A，

滑動(dòng)變阻器連入的最大電阻為：

R′===60Ω；

此時(shí)小燈泡的電功率最小為：

P小=ULI′=3V×0.25A=0.75W，故C正確；

由此可知：滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍為24Ω～60Ω，故A錯(cuò)誤；

電流表的示數(shù)變化范圍為0.25A～0.5A，則電流表示數(shù)變化量的最大值為0.5A 0.25A=0.25A，故B錯(cuò)誤．

故選CD．