践行者初中物理电学典题详解第288题

5.如图所示，电源电压为4.5V且保持不变，两电压表的量程均为0~3V，电流表的量程为0~0.6A,小灯泡标有“3V 1.5W”的字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响)，滑动变阻器R1标有“20Ω 1A”的字样，闭合开关S，移动滑片P，在保证电路中各元件都不损坏的情况下，下列说法中错误的是( )

A.电流表示数的变化范围是0.25A~0.5A

B.电压表V1示数的变化范围是1.5V~3V

C.滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3Ω~20Ω

D.电路中小灯泡的实际功率的变化范围是0.375W~1.5W

解析:1分析电路图可知:

①取掉电压表V1与V2，易知L和R1串联，

则A测量该电路中的电流I，

②釆用“短路法”易知:

Ⅴ1测量L两端电压UL，V2测量R1两端电压U1，

③R1滑片左移阻值变小，右移变大；

2由题意可知:

①U=4.5V，

②两电压表的量程均为0~3V，

则ULmax≤3V，U1max≤3V，

③电流表的量程为0~0.6A,

则电路中的电流I≤0.6A

④小灯泡标有“3V 1.5W”的字样，

且不考虑温度对灯丝电阻的影响，

则UL额=3V，PL额=1.5W，

则电路中的电流I≤IL额

=PL额/UL额

=1.5W/3V=0.5A，

ULmax=UL额=3V，

RL=(UL额)²/PL额

=(3V)²/1.5W

=6Ω，

⑤滑动变阻器R1标有“20Ω 1A”的字样，

则R1max=20Ω，

电路中的电流I≤1A，

综上:电路中的电流I≤0.5A，

所以Imax=0.5A；

3当U1max=3V时，

电路中的电流和L两端电压都最小，

且Imin=(U-U1max)/RL

=(4.5V-3V)/6Ω

=0.25A，

ULmin=U-U1max

=4.5V-3V

=1.5V，

所以①电流表示数的变化范围是0.25A~0.5A ，

所以A正确；

②电压表V1示数的变化范围是1.5V~3V，

所以B正确；

4当Imax=0.5A，即ULmax=UL额=3V时，

R1两端电压和接入电路中的阻值都最小，

且U1min=U-ULmax

=4..5V-3V

=1.5V，

R1min=U1min/Imax

=1.5V/0.5A

=3Ω，

当Imin=0.25A时，

R1两端电压和接入电路中的阻值都最大，

且U1max=U-U1min

=4.5V-1.5V

=3V，

R2max=U1max/Imin

=3V/0.25A

=12Ω

所以动变阻器接入电路的阻值变化范围是3Ω~12Ω，

所以C错误；

5因为RL=5Ω，Imin=0.25A，Imax=0.5A，

则PLmin=Imin²RL

=(0.25A)²×5Ω

=0.3125W，

PLmax=PL额=1.5W，

所以D正确。

综上:选C。

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