题目

如图所示电路，电源两端的电压为7.5V，且保持不变.小灯泡L上标有“6V 3W”的字样，滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 1A”的字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V.不考虑灯丝电阻随温度的变化.闭合开关S后，要求灯L两端的电压不超过额定电压，且两电表的示数均不超过各自的量程，则（　　）
A. 电路中允许通过的最大电流是0.6 A
B. 小灯泡电功率的最大变化量是2.4 W
C. 电压表的示数变化范围是0～3 V
D. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是3～8Ω

提问时间：2020-12-30

答案

（1）根据P=UI可得，灯泡的额定电流：
∴I_额=

P额

U额

=

3W

6V

=0.5A，
灯泡的电阻：
R_L=

U额

I额

=

6V

0.5A

=12Ω；
∵串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
∴电路中的最大电路I_max=0.5A，故A不正确；
（2）灯泡正常发光时，两端的电压为6W，功率为3W，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器两端的最小电压：
U_滑min=U-U_额=7.5V-6V=1.5V，
∴滑动变阻器接入电路中的最小电阻值：
R_滑min=

U滑min

Imax

=

1.5V

0.5A

=3Ω；
当电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
灯泡两端的电压：
U_L=U-U_滑max=7.5V-3V=4.5V，
电路中的电流：
I_min=

UL

RL

=

4.5V

12Ω

=0.375A，
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
R_滑max=

U滑max

Imin

=

3V

0.375A

=8Ω，
灯泡的最小电功率：
P_L=（I_min）²×12Ω=1.6875W，
∴小灯泡电功率的最大变化量：
△P_L=P_额-P_L=3W-1.6875W=1.3125W，故B不正确；
电压表的示数变化范围1.5V～3V，故C不正确；
滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是3～8Ω，故D正确．
故选D．