(2014?达州)如图所示,电源电压恒为8V,电压表量程为0~3V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,灯泡标有

2024-11-18 18:42:09
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回答1:

从图中可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量灯泡电流;
根据P=UI得:IL=

P
U
=
3W
6V
=0.5A,由欧姆定律得:灯泡的电阻:RL=
U
IL
=
6V
0.5A
=12Ω;
∵电流表测量灯泡的电流,灯泡两端电压不允许超过额定值,也就是电路中的电流最大为灯泡的额定电流,即电路中的最大电流Imax=IL=0.5A; 则电流表的量程应选0~0.6A,故A错误;
由于滑动变阻器与灯泡串联,滑动变阻器两端电压的最小电压为URmin=U-Umax=8V-6V=2V,
由欧姆定律得:滑动变阻器接入电路中的最小阻值Rmin=
Urmin
Imax
=
2V
0.5A
=4Ω;
由于电压表量程为0~3V,所以当电压表示数为3V时,
根据串联电路的电压特点可知:
灯泡两端的电压ULmin=U-URmax=8V-3V=5V,
∴电路中的电流为Imin=
ULmin
RL
=
5V
12Ω
=
5
12
A,
滑动变阻器接入电路中的最大电阻Rmax=
URmax
Imin
=
3V
5
12
A
=7.2Ω<20Ω;
∵滑动变阻器的规格为“20Ω  1A”,
滑动变阻器的电阻允许调节的范围是4~7.2Ω,故C正确;
则电压表示数的变化范围2~3V,故B错误;
滑动变阻器的功率:P=(U-
U
RL+R
RL)(
U
RL+R
)=
1
RL+R
U2-(
1
RL+R
2U2RL
∴当R=7.2Ω时,滑动变阻器的功率最大为:
Pmax=
1
12Ω+7.2Ω
×(8V)2-(
1
12Ω+7.2Ω
2×(8V)2×12Ω≈1.25W,故D错误;
故选C.