Question

在如图所示的电路中，电源电压恒为9V，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，定值电阻的规格为“30Ω 0.5A” ，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A” ，灯泡L上标有“6V 3W” 的字样，假设灯丝的电阻不变。闭合开关，在不损坏电路元件的情况下，下列说法中正确的是（    ）

A．整个电路消耗的总功率的变化范围是3.375～4.5W

B．电压表示数的变化范围是3～6V

C．滑动变阻器允许的调节范围是5～20Ω

D．电流表示数的变化范围是0.1～0.5A

Answer

A

【解析】

试题分析：由图可知，三个元件的关系是，定值电阻R1和滑动变阻器R2并联后，与灯泡L串联。A．由灯泡L上标有“6V 3W” 可知，干路的最大电流I1=PL/UL=3W/6V=0.5A，整个电路消耗的最大总功率P1=UI1=9V×0.5A=4.5W；由P=U2/R可知，RL=U2/PL=(6V)2/3W=12Ω，定值电阻R1和滑动变阻器R2并联后的最大阻值为R=R1R2/(R1+R2)=30Ω×20Ω/(30 Ω+20Ω)=12Ω，干路的最小电流I2=U/(RL+R)=9V/(12Ω+12Ω)=(3/8)A，整个电路消耗的最小总功率P2=UI2=9V×(3/8)A=3.375W。所以整个电路消耗的总功率的变化范围是3.375～4.5W；B．当干路的电流最小时，灯泡L两端的电压为Ul/=I2L=(3/8)A×12Ω=4.5V，所以电压表示数的变化范围是4.5～6V；C．当干路的电流最大时，通过定值电阻R1的电流为I3=(9V-6V)/30Ω=0.1A，通过滑动变阻器R2的电流为I4=I1-I3=0.5A-0.1A=0.4A，滑动变阻器R2的阻值为R2=(9V-6V)/0.4A=7.5Ω，滑动变阻器允许的调节范围是7.5～20Ω；D．电流表示数的变化范围是(3/8)～0.5A。故选A

考点：电路分析；串并联电路电流、电压和电阻的关系；欧姆定律