Question

如图所示，电路中电源电压保持不变，小灯泡标有“3 V 1.5 W”字样，不考虑灯泡电阻随温度的变化，滑动变阻器R的最大阻值为24 Ω，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V。当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3 Ω时小灯泡正常发光。为了保证电路安全，小灯泡电压不超过额定电压，两电表的示数均不超过所选量程。下列说法中正确的是（  ）

A.电源电压为4.5 V

B.变阻器接入电路的阻值范围是3 Ω～12 Ω

C.小灯泡的最小功率为0.135 W

D.电路的最大功率2.25 W

Answer

ABD

【解析】

由图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。

A．灯泡的电阻

RL= =6Ω

灯泡正常发光时通过的电流

IL==0.5A

当开关S闭合后，滑动变阻器接入电路的电阻为3Ω时，小灯泡正常发光，由欧姆定律和电阻的串联可得电源电压

U=ILR串=IL×(R+RL)=0.5A×(3Ω+6Ω)=4.5V

故A正确；

B．因串联电路中电流处处相等，且电流表量程为0~0.6A，灯泡的额定电流为0.5A，所以为了保证电路中各元件安全工作，电路中的最大电流I最大=0.5A，电路中的总电阻

R总= =9Ω

滑动变阻器连入电路中的最小阻值

R最小=R总-RL=9Ω-6Ω=3Ω

由于电压表量程为0~3V，当电压表的示数最大为U滑′=3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大；此时灯泡两端的电压为

UL′=U-U滑′=4.5V-3V=1.5V

此时电路的电流为

I最小= =0.25A

滑动变阻器接入电路的最大阻值

R最大==12Ω

所以为保护电路，变阻器接入电路的阻值范围是3Ω-12Ω，故B正确；

C．小灯泡的最小功率

PL最小=I最小2RL=(0.25A)2×6Ω=0.375W

故C错误；

D．电路的最大功率

P最大=UI最大=4.5V×0.5A=2.25W

故D正确。

故选ABD。