志遠學習小組的同學們在做“調節燈泡亮度”的電學實驗時，電路如圖所示．電源電壓恆為4.5V，電壓表量程選擇“0～...

問題詳情：

志遠學習小組的同學們在做“調節燈泡亮度”的電學實驗時，電路如圖所示． 電源電壓恆為4.5V，電壓表量程選擇“0～3V”，滑動變阻器規格為“20Ω 1A”，燈泡L標有“2.5V 1.25W”字樣（忽略燈絲電阻變化）．在不損壞電路元件的情況下，下列判斷正確的（　　）

A．電路中電流變化的範圍是 0.5～1 A

B．滑動變阻器阻值變化的範圍是2.5～10Ω

C．燈泡的最小功率是0.162W

D．該電路的最大功率是2.25W

【回答】

D解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓．

（1）燈泡正常發光時的電壓為2.5V，功率為1.25W，

因串聯電路總電壓等於各分電壓之和，

所以，此時電壓表的示數U滑=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V，

因2V＜3V，沒有超出電壓表的量程，

所以，燈泡兩端的電壓可以達到2.5V，

因串聯電路中各處的電流相等，

所以，由P=UI可得，燈泡正常發光時電路中的電流：

I=IL===0.5A，

因滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，

所以，電路中的最大電流Imax=0.5A，

電路的最大電功率：Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W，故D正確；

由I=可得，此時滑動變阻器接入電路的電阻最小，最小為：

R滑min===4Ω；

（2）當電壓表的示數為3V時，電路中的電流最小，燈泡的功率最小，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，

燈泡的電阻：RL===5Ω，

燈泡兩端的電壓：UL′=U﹣U滑max=4.5V﹣3V=1.5V，

電路中的最小電流：Imin===0.3A，

則電路中電流變化的範圍是0.3A～0.5A，故A錯誤；

燈泡的最小功率：PL′=UL′Imin=1.5V×0.3A=0.45W，故C錯誤；

滑動變阻器接入電路中的最大阻值：

R滑max===10Ω，

則滑動變阻器阻值變化的範圍是4Ω～10Ω，故B錯誤．

故選D．

知識點：電功率

題型：選擇題