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【題目】如圖所示,電源電壓恒為5V,電壓表的量程為0~3V,電流表的量程為0~0.6A,滑動變阻器的規格為“20Ω 1A”燈泡標有“3V 1.8W”字樣.閉合開關,在電路安全的情況下(不考慮燈絲電阻的變化),則下列說法中正確的是( 。

A.滑動變阻器的電阻允許調節的范圍是0~20Ω
B.電流表示數的變化范圍是0.1~0.6A
C.電壓表示數的變化范圍是1.5V~3V
D.燈泡的最小功率是0.2W

【答案】D
【解析】解:由電路圖可知,滑動變阻器與燈泡串聯,電壓表測燈泡兩端的電壓,電流表測電路中的電流.
根據P=UI可得,燈的額定電流:
IL= = =0.6A,由I= 得:燈泡的電阻RL= = =5Ω,
由于電壓表的量程為0~3V,電流表的量程為0~0.6A,則燈泡兩端的最大電壓為3V,則通過燈泡的最大電流I最大=IL=0.6A;
由I= 得:電路中的最小總電阻R最小= = ≈8.3Ω,
由串聯電路中總電阻等于各分電阻之和可知:
滑動變阻器接入電路中的最小阻值:R滑最小=R最小﹣RL=8.3Ω﹣5Ω=3.3Ω,
因為滑動變阻器的規格為“20Ω lA”,所以滑動變阻器的電阻允許調節的范圍是3.3Ω~20Ω,故A錯誤;
電路中的最大總電阻R最大=RL+R=20Ω+5Ω=25Ω;
則電路中的最小電流:I最小= = =0.2A,
所以電流表示數的變化范圍是0.2~0.6A,故B錯誤;
燈泡兩端的最小電壓為UL最小=I最小RL=0.2A×5Ω=1V;
所以電壓表示數的變化范圍是1V~3V,故C錯誤;
此時燈泡的功率最小為:PL最小=I最小2RL=(0.2A)2×5Ω=0.2W,故D正確.
故選D.
由電路圖可知,滑動變阻器與燈泡串聯,電壓表測燈泡兩端的電壓,電流表測電路中的電流.(1)知道燈泡的額定電壓和額定功率,根據P=UI求出燈泡的額定電流和電阻,然后結合電壓表的量程,電流表的量程確定電路中的最大電流,根據歐姆定律求出燈泡的電阻和電路中的最小電阻,利用電阻的串聯求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值;(2)當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,燈泡的功率最小,根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流,利用U=IR求出燈泡兩端的最小電壓,利用P=I2R求出燈泡的最小功率.本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用,關鍵是根據燈泡的額定電壓和電流表的量程確定電路中的最大電流,對于選擇題并不一定完全解答選項.

練習冊系列答案
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A.千斤頂應放在車底部靠近車輪的位置
B.千斤頂應放在車所受重力的作用線上
C.只要在車前部推就最省力
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A.
B.
C.
D.

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【題目】用如圖所示電路探究“電流與電壓、電阻的關系”實驗中:

(1)實驗中,所測的數據如表一所示,由表一數據可得結論:;

表一

R=10Ω

電壓/V

1.5

2

2.5

電流/A

0.15

0.2

0.25


(2)探究“電流與電阻的關系”,所測的數據如表二所示:

表二

U=2V

電阻/Ω

5

10

20

電流/A

0.4

0.2

0.1

①依據表格和電路圖分析,將電阻R由5Ω換成10Ω,閉合開關進行實驗時,應向(選填“A”或“B”)端移動滑片P,使電壓表的示數保持V不變;
②根據表二數據可得結論:

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