Question

如图所示，电源电压保持4.5V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，小灯泡的规格为“2.5V 0.25A”，滑动变阻器的规格为1A”。闭合开关，为了保证电路安全，下列说法正确的是（不考虑小灯泡电阻的变化）

A. 电流表示数的变化范围是0～0.25A

B. 电压表示数的变化范围是0～3V

C. 变阻器接入电路阻值的变化范围是20～50Ω

D. 电路消耗总功率的变化范围是0.675～1.125W

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。因串联电路中各处的电流相等，且灯泡允许通过的最大电流0.25A，电流表的量程为0∼0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以,电路中的最大电流I最大＝0.25A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，由I＝得电路中的总电阻：R总小＝＝18Ω，灯泡电阻RL＝＝10Ω；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滑最小＝R总小−RL＝18Ω−10Ω＝8Ω；此时电压表示数最小为U滑最小＝I最大R滑最小＝0.25A×8Ω＝2.5V；电路消耗的最大功率：P大＝UI大＝4.5V×0.25A＝1.125W；当电压表示数最大为U滑最大＝3V时，电路中的电流最小；此时电流最小，电路消耗的总功率最小，各元件是安全的；则电压表示数的变化范围是2.5∼3V，故B错误；因串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和，所以，灯泡两端的最小电压为：UL最小＝U−U滑最大＝4.5V−3V＝1.5V，则最小电流I最小＝＝0.15A，

电流表示数的变化范围是0.15∼0.25A，故A错误；所以滑动变阻器接入电路的阻值最大为R滑最大＝＝10Ω；则滑动变阻器接入电路的阻值允许变化范围可以为8Ω∼10Ω，故C错误；电路消耗的最小功率：P小＝UI最小＝4.5V×0.15A＝0.675W，所以，电路消耗总功率允许的变化范围可以为0.675W∼1.125W，故D正确。