Question

7．如圖所示，電源電壓為12V，電流表量程0～0.6A，電壓表量程0～15V，小燈泡上標有“6V　3W”字樣，要求開關閉合后兩個電表的示數(shù)均不超過所選量程，且燈泡兩端電壓不允許超過額定電壓（設燈絲電阻不變）．則下列說法不正確的是（　�。�

• A． 燈絲電阻為12Ω
• B． 當電流表示數(shù)為0.3A時，電壓表示數(shù)為8.4V
• C． 該電路的最大功率為7.2W
• D． 滑動變阻器允許調節(jié)的最小阻值是12Ω

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）根據P=UI求出燈泡的額定電流，根據歐姆定律求出燈泡的電阻，再根據歐姆定律求出電流表的示數(shù)為0.3A時燈泡兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電壓特點求出電壓表的示數(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，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小、電路消耗的功率最大，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值，根據P=UI求出電路的最大功率．

解答 解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）由P=UI可得，燈泡的額定電流：I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻：R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，故A正確；
當電流表示數(shù)為0.3A時，燈泡兩端的電壓：U_L′=IR_L=0.3A×12Ω=3.6V，
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′=12V-3.6V=8.4V，故B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，
此時電路中的總電阻：R=$\frac{U}{{I}_{大}}$=$\frac{12V}{0.5A}$=24Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：R_滑小=R-R_L=24Ω-12Ω=12Ω，故D正確；
電路消耗的最大功率：P_大=UI_大=12V×0.5A=6W，故C錯誤．
故選C．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點、歐姆定律、電功率公式的應用，關鍵是滑動變阻器接入電路中最小阻值的確定．