Question

如图所示，电路中电源电压恒为4.5V，电压表量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“35Ω 2A”，灯泡铭牌标有“3V 0.9W”的字样（灯丝电阻不变）．闭合开关，为了保证电路的安全，调节滑动变阻器，则下列说法正确的是 

A. 当滑动变阻器滑片向右移动，电流表示数变大，电压表示数变大

B. 灯泡的最小功率为0.45W

C. 滑动变阻器允许调节的范围是10Ω～20Ω

D. 在保证电路安全情况下，滑动变阻器的滑片从左向右滑动的过程中，滑动变阻器的电功率先变大后变小

Answer

D

【解析】

由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。(1)当滑动变阻器滑片向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，由U＝IR可知，灯泡两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A错误；(2)由P＝UI可得，灯泡的额定电流：

IL＝＝0.3A，灯泡的电阻：RL＝＝10Ω，当电压表示数最大为U滑大＝3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，灯泡的电功率最小，此时灯泡两端的电压：

UL小＝U−U滑大＝4.5V−3V＝1.5V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的最小电流：

I小＝ ＝0.15A，滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R滑大＝ ＝＝20Ω，灯泡的最小功率：PL小＝I2小RL＝(0.15A)2×10Ω＝0.225W，故B错误；因灯泡的额定电流小于电流表的量程，也小于滑动变阻器允许通过的最大电流，所以,电路中的最大电流I大＝0.3A，

此时电路中的总电阻：R总＝＝15Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑小＝R总−RL＝15Ω−10Ω＝5Ω，所以，滑动变阻器允许调节的范围是5Ω∼20Ω，故C错误；(3)由欧姆定律可得，电路中的电流：

I＝，滑动变阻器消耗的电功率：P滑＝I2R滑＝R滑＝ ＝

当R滑＝RL＝10Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,最大为，

则在保证电路安全情况下，滑动变阻器的滑片从左向右滑动的过程中，滑动变阻器的电功率先变大后变小，故D正确。