Question

小亮同学用如图所示的电路进行实验，已知电源电压U=12V，灯泡L标有“6V、3W”字样（不计灯丝电阻随温度的变化），滑动变阻器R₀标有“60Ω  1A”字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。在实验中，为了确保测量准确，要求电表所测值不小于其量程的。要使测量准确并确保电路安全，下列说法正确的是（　　）

A.电路总功率的变化范围为2W~7.2W

B.电压表示数变化范围为5V~9.6V

C.灯泡L正常工作时，滑动变阻器接入的阻值为10Ω

D.灯泡L消耗的最小功率为0.48W

Answer

D

【解析】

由电路图可知，电阻与灯泡串联在电路中，电压表测量变阻器接入阻值的两端电压，根据功率变形公式可知小灯泡的阻值为

小灯泡额定电流为

电表所测值不小于其量程的，在未考虑电路安全情况下，则电流表可用量程应为0.2~0.6A，电压表可用量程为5~15V：

A．由功率公式P=UI可知，电源电压不变时，电路电流越小则功率越小，当电流为0.2A时

Pmin=UImin=12V0.2A=2.4W

此时变阻器两端电压为

UR=R1Imin=600.2A=12V

满足电压表的测量与安全要求，故A错误；

B．电压表测量变阻器接入阻值的两端电压，由串联电阻分压特点，其电阻接入越小则分压越小，当其示数最低值为5V时，电路电流为

此时电路电流已超出电流表最大量程，故B错误；

C．灯泡L正常工作时，其两端电压为6V，则由串联电阻分压特点可知变阻器两端电压也为6V，则接入的变阻器阻值与灯泡阻值相同即12Ω，故C错误；

D．由功率计算公式

可知，当电路电流最小为0.2A时灯泡L消耗功率最小

由选项A中可知此时电压表满足题意要求，故D正确。

故选D。