Question

【題目】如圖所示，電源電壓為6 V 且保持不變，R0=30 Ω，滑動變阻器的規格為“20 Ω　1 A”，電流表的量程為“0~0.6 A”，小燈泡上標有“3 V　1.5 W”字樣。不考慮燈絲電阻變化，并保證電路安全，則

A.當S閉合，S1、S2都斷開時，電路消耗的最大功率是3.6 W

B.當S閉合，S1、S2都斷開時，滑動變阻器接入電路的阻值范圍是4~20 Ω

C.當S、S1、S2都閉合時，滑動變阻器接入電路的最小阻值是15 Ω

D.當S、S1、S2都閉合時，電路消耗的總功率最小值為2.4 W

Answer 1

【答案】C

【解析】

AB．當S閉合，、都斷開，滑動變阻器與燈泡串聯。由P=可得，小燈泡電阻

= ==6Ω，

由P=UI可得小燈泡正常發光時的電流：

= ==0.5A，

所以，當燈泡正常發光時電路中電流最大為：

I最大=IL=0.5A，

則電路消耗最大功率：

P最大=UI最大=6V×0.5A=3W；

故A錯誤；不符合題意；

電流最大為0.5A時，總電阻最小，根據歐姆定律可得最小總電阻：

R總最小=UI最大=6V0.5A=12Ω，

因串聯電路的總電阻等于各電阻之和，

所以滑動變阻器接入電路的最小阻值：

R小=R總最小RL=12Ω6Ω═6Ω；

滑動變阻器的規格為“20Ω1A”，則最大阻值R大=20Ω，故滑動變阻器接入電路的阻值范圍是6Ω20Ω；故B錯誤；不符合題意；

C．當S、S1、S2都閉合，由電流表的量程可知，干路中的最大電流為0.6A，

根據并聯電路干路電流等于各支路電流之和可得，

通過滑動變阻器的最大電流為：

I滑最大=II1=0.6A0.2A=0.4A，

根據歐姆定律可得滑動變阻器的最小值：

R′滑最小===15Ω，

故C正確；符合題意；

D．當S、S1、S2都閉合，滑動變阻器與R0并聯，通過R0的電流：

I1===0.2A，

當滑動變阻器的阻值最大時,此支路上的電流最小，則I2小===0.3A，

則干路上的最小電流：

I最小=I1+I2小=0.2A+0.3A=0.5A，

電路消耗的總功率最小值：

P最小=UI最小=6V×0.5A=3W，

故D錯誤，不符合題意。