Question

小敏同學(xué)在做電學(xué)實驗時按照如圖所示的電路將電學(xué)器材連接，她使用的電流表量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，電源兩端的電壓為8V且保持不變，小燈泡標(biāo)有“6V  3W”字樣（不考慮溫度對電阻的影響），滑動變阻器R的銘牌上標(biāo)有“50Ω  1A”字樣．將開關(guān)S閉合后，要保證電路中各個元件在正常工作范圍內(nèi)工作，以下說法正確的是（　�。�

• A、通過電阻R的電流最大值為0.6A
• B、通過電阻R的電流最大值為0.5A
• C、滑動變阻器接入電路的最小值為10Ω
• D、小燈泡消耗的最大功率為0.75W

Answer 1

分析：由燈泡的銘牌可得燈絲電阻和燈正常發(fā)光時的電流．
要保證電路中各個元件在正常工作范圍內(nèi)工作，根據(jù)電壓表的量程，得出燈兩端的最大電壓，利用歐姆定律得出電路中的最大電流，再利用歐姆定律求出此時滑動變阻器連入的最大阻值；利用P=I²R求此時燈的實際功率（最大功率）．

解答：解：由燈泡的銘牌“6V、3W”得出燈絲電阻：
R_L=

U額2

P額

=

(6V)2

3W

=12Ω，且燈絲的電阻不變；
燈正常發(fā)光時的電流：
I_L=

P額

U額

=

3W

6V

=0.5A．
電壓表的量程為0～3V，當(dāng)燈兩端的最大電壓為3V時，電路中的電流最大值：
I_最大=

UL

RL

=

3V

12Ω

=0.25A，故AB錯；
此時滑動變阻器連入電路的電阻最小，
∵I_最大=

U

RL+R最小

，即：0.25A=

8V

12Ω+R最小

，
∴滑動變阻器接入電路的最小值：
R_最小=20Ω，故C錯；
小燈泡的最大功率：
P_最大=（I_最大）²R_L=（0.25A）²×12Ω=0.75W，故D正確．
故選D．

點評：本題綜合性強、考查的內(nèi)容多，靈活運用歐姆定律、電功率公式是本題的關(guān)鍵．