物理
某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω l A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是(  ) A. 电路中电流变化的范围是0.3A~0.5 AB. 滑动变阻器阻值变化的范围是5Ω~10ΩC. 灯泡的最小功率是0.225WD. 该电路的最大功率是2.7W

2019-06-24

某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω l A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是(  )
A. 电路中电流变化的范围是0.3A~0.5 A
B. 滑动变阻器阻值变化的范围是5Ω~10Ω
C. 灯泡的最小功率是0.225W
D. 该电路的最大功率是2.7W
优质解答
IL=
PL
UL
1.25W
2.5V
=0.5A,
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,根据串联电路电流的特点,所以电路中的最大电流I=I=IL=0.5A;
由于此时电流最大,所以滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
∵I=
U
R

∴=
U
I
=
4.5V
0.5A
=9Ω,
RL=
U
2
L
PL
=
(2.5V)2
1.25W
=5Ω,
则R=R-RL=9Ω-5Ω=4Ω;
∵当电压表的示数最大为U=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电流最小,
∴UL′=U-U=4.5V-3V=1.5V,
I=
UL
RL
=
1.5V
=0.3A,
最后利用公式R=
U
I
=
3V
0.3A
=10Ω;
所以电路中电流的变化范围是0.3A-0.5A,滑动变阻器阻值的变化范围是4Ω-10Ω;故A正确,B错误;
灯泡的最小功率为P小L=I2RL=(0.3A)2×5Ω=0.45W;故C错误;
电路中的最大功率为P总大=UI=4.5V×0.5A=2.25W,故D错误.
故选A.
IL=
PL
UL
1.25W
2.5V
=0.5A,
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,根据串联电路电流的特点,所以电路中的最大电流I=I=IL=0.5A;
由于此时电流最大,所以滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
∵I=
U
R

∴=
U
I
=
4.5V
0.5A
=9Ω,
RL=
U
2
L
PL
=
(2.5V)2
1.25W
=5Ω,
则R=R-RL=9Ω-5Ω=4Ω;
∵当电压表的示数最大为U=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电流最小,
∴UL′=U-U=4.5V-3V=1.5V,
I=
UL
RL
=
1.5V
=0.3A,
最后利用公式R=
U
I
=
3V
0.3A
=10Ω;
所以电路中电流的变化范围是0.3A-0.5A,滑动变阻器阻值的变化范围是4Ω-10Ω;故A正确,B错误;
灯泡的最小功率为P小L=I2RL=(0.3A)2×5Ω=0.45W;故C错误;
电路中的最大功率为P总大=UI=4.5V×0.5A=2.25W,故D错误.
故选A.
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