Question

1．如圖，電源電壓為4.5V，電流表量程0～0.6A，電壓表量程0～3V，小燈泡上標(biāo)有“3V 1.5W”字樣，要求開(kāi)關(guān)閉合后兩個(gè)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)額定電壓（設(shè)燈絲電阻不變）．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 小燈泡正常工作時(shí)，燈絲電阻為6Ω
• B． 該電路的最大功率為2.7W
• C． 當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時(shí)，電壓表示數(shù)為2.7V
• D． 滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的最大阻值是12Ω

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）根據(jù)P=UI求出燈泡的額定電流，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻，再根據(jù)歐姆定律求出電流表的示數(shù)為0.3A時(shí)燈泡兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電壓表的示數(shù)；
（2）比較燈泡的額定電流和電流表的量程確定電路中的最大電流，根據(jù)P=UI求出電路的最大功率；
（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值．

解答 解：由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）由P=UI可得，燈泡的額定電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.5W}{3V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω，故A正確；
當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時(shí)，燈泡兩端的電壓：
U_L′=IR_L=0.3A×6Ω=1.8V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電壓表的示數(shù)：
U_滑=U-U_L′=4.5V-1.8V=2.7V，故C正確；
（2）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡的額定電流為0.5A，電流表的量程為0～0.6A，
所以，電路中的最大電流為0.5A，
電路消耗的最大功率：
P_大=UI_大=4.5V×0.5A=2.25W，故B錯(cuò)誤；
（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)U_滑大=3V，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，
此時(shí)燈泡兩端的電壓：
U_L小=U-U_滑大=4.5V-3V=1.5V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I_小=$\frac{{U}_{L小}}{{R}_{L}}$=$\frac{{U}_{滑大}}{{R}_{滑}}$，即$\frac{1.5V}{6Ω}$=$\frac{3V}{{R}_{滑}}$，
解得：R_滑=12Ω，故D正確．
故選ACD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律以及電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是滑動(dòng)變阻器接入電路中最大阻值和最大電流的確定．