Question

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 1A”，灯泡L标有“2.5V1.25W”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．该电路的最小功率是0.81W

B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω

C．电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A

D．灯泡的最小功率是0.162W

Answer

C

【解析】

试题分析：由题意可知，灯泡与变阻器是串联的，电压表测变阻器两端的电压，∵UL=2.5V，PL=1.25W ∴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大=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， R总=U总/I=4.5V/0.5A=9Ω，RL=UL2/PL=(2.5V)2/1.25W=5Ω，R小=R总-RL=9Ω-5Ω=4Ω；∵当电压表的示数最大为U大=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电流最小，∴UL′=U-U大=4.5V-3V=1.5V，再利用公式I小=UL′/RL=1.5V/5Ω=0.3A，最后利用公式R大=U大/I小=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；灯泡的最小功率为P小L=I小2RL=（0.3A）2×5Ω=0.45W；电路中的最大功率为P总大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W；故应选C。

考点：电学综合计算