Question

如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“5V 2.5W”的字样，滑动变阻器 R₁ 的最大阻值为40 Ω，定值电阻R₂ 的阻值为 20Ω，电压表量程为0~3V，电流表量程为 0~3A，灯丝电阻不随温度变化。当 S₁、S₂ 和 S₃ 都闭合，滑动变阻器的滑片滑到端点 a 时，小灯泡L恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，以下说法正确的是：（  ）

A.电源电压为 10V

B.闭合 S₂、S₃，断开 S₁ 时，电路中最小电流为 0.1A

C.闭合 S₁、S₃，断开 S₂ 时，滑动变阻器取值范围为 0～20Ω

D.滑片在 a 端，S₁、S₂和S₃ 都闭合时，整个电路的功率最大，最大值为 3.75W

Answer

D

【解析】

根据 可得，小灯泡的电阻：

；

A．当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，灯泡与电阻并联；此时小灯泡L恰好正常发光，则电源电压等于小灯泡的额定电压，，故A错误；

B．闭合S2、S3，断开S1时，与L串联，电压表测变阻器的电压，当滑动变阻器的两端电压等于电压表的最大值，即时，变阻器接入电路的阻值最大，电路中电流最小，

则最小电流：

；

故B错误；

C．闭合S1、S3，断开S2时，与串联，电压表测变阻器的电压，由串联分压规律可知，当电压表示数最大为时，变阻器接入电路的阻值最大，因串联电路电流处处相等，结合欧姆定律可得：

；

即：

；

解得，变阻器接入电路的阻值最大为，故C错误；

D．当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，灯泡与电阻并联，因并联电路的总电阻最小，所以由可知，此时整个电路的功率最大，则整个电路的最大功率：

；

故D正确。