Question

小伟同学用如图所示的电路测小灯泡的功率．电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A．滑动变阻器的规格为“20Ω lA”，灯泡标有“2.5V  1.25W”字样．若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是（ ）

A．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0～20Ω
B．电流表示数的变化范围是0～1A
C．灯泡的最小功率是1.25W
D．该电路的最大功率是2.25W

Answer

由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出灯泡的额定电流，然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，再根据P=UI求出该电路的最大功率；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P=I2R求出灯泡的最小功率．
【解析】
由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据P=UI可得，灯的额定电流：
IL额===0.5A，
∵串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
∴电路中的最大电流为Imax=0.5A，故B不正确；
∵I=，
∴灯泡的电阻RL===5Ω，电路中的总电阻R===9Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R滑=R-RL=9Ω-5Ω=4Ω，故A不正确；
该电路的最大功率：
Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W，故D正确；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：
Imin===0.18A，
灯泡的最小功率：
PL=（Imin）2RL=（0.18A）2×5Ω=0.162W，故C不正确．
故选D．