【題目】電路如圖所示,電源電壓恒為4.5V,電壓表量程“0~3V”,電流表量程“0~0.6A”,滑動(dòng)變阻器規(guī)格“20Ω 2A”,燈泡L標(biāo)有“3V 1.5W”字樣(忽略燈絲電阻變化),在不損壞電路元件的情況下,下列判斷不正確的是

A. 滑動(dòng)變阻器入電路的阻值變化的范圍是3Ω~12Ω

B. 電路中電流變化的范圍是0.25A~0.5A

C. 燈泡的功率允許的變化范圍是0.375W~1.5W

D. 電路消耗總功率允許的變化范圍為1.35W~2.25W

【答案】D

【解析】

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.燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,電路中的最大電流為燈泡額的電流和滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)最大電流中較小的一個(gè),根據(jù)P=UI求出電路中的最大電功率,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值;當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí),電路中的電流最小,燈泡的功率最小,電路消耗總功率最小,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,利用歐姆定律求出燈泡的電阻,利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓,利用歐姆定律求出電路中的電流,進(jìn)一步求出電路中電流變化的范圍,根據(jù)P=UI求出燈泡的最小功率,最后根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值即可得出滑動(dòng)變阻器阻值變化的范圍.

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。

(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為3V,功率為1.5W,因串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和,

所以,此時(shí)電壓表的示數(shù)U=UUL=4.5V3V=1.5V,因1.5V<3V,沒(méi)有超出電壓表的量程,

所以,燈泡兩端的電壓可以達(dá)到3V,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,由P=UI可得,燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流:I=IL===0.5A,因滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為2A,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,當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),燈泡的電壓為=U3V=4.5V3V=1.5V, 燈泡的電阻為RL===6Ω;I=得電路中的最小電流:Imin== =0.25A 電路的最小電功率:Pmin=UImin=4.5V×0.25A=1.125W,則電路消耗總功率允許的變化范圍為1.125W~2.25W。

(2)當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí),電路中的電流最小,燈泡的功率最小,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,燈泡的電阻:RL===6Ω,燈泡的最小功率:P′L=U′LImin=1.5V×0.25A=0.375W,則燈泡的功率允許的變化范圍是0.375W~1.5W;則電路中電流變化的范圍是0.25A0.5A;滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值:Rmin===3Ω,滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值:Rmax===12Ω,則滑動(dòng)變阻器阻值變化的范圍是12Ω, 綜上可得,ABC正確,D錯(cuò)誤,故選D.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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