把標有“6V3W”的小燈泡與最大阻值為100Ω的滑動變阻器連線在電源兩端電壓恆為18V的電路中，電路的連線如圖...

問題詳情：

把標有“6V 3W”的小燈泡與最大阻值為100Ω的滑動變阻器連線在電源兩端電壓恆為18V的電路中，電路的連線如圖所示，電壓表使用的量程為0～15V，電流表使用的量程為0～0.6A．要求閉合開關後兩電錶的示數均不超過所選量程，且燈泡兩端電壓不允許超過額定值（設燈絲電阻不變）．下列說法正確的是（　　）

A．在滑動變阻器滑片向左移動的過程中，電流表示數變大，電壓表示數變大

B．滑動變阻器接入電路的電阻允許調節的範圍是18Ω～60Ω

C．小燈泡的電功率最小值為0.75W

D．電路總功率的最大值為10.8W

【回答】

C【考點】歐姆定律的應用；電功率的計算．

【分析】分析實物圖可知：燈泡與滑動變阻器是串聯關係；電流表測量串聯電路的電流（所選量程為0～0.6A），電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓（所選量程為0～15V）．由於在滑動變阻器滑片向左移動的過程中，電滑動變阻器連入的電阻變小，根據歐姆定律可知電流表示數變化；根據串聯電路的總電壓等於各電阻兩端的電壓之和可知電壓表示數變化；

①為保護電壓表，滑動變阻器兩端的最大電壓為15V，此時滑動變阻器連入的電阻最大，利用串聯電路的電壓關係求出此時加在燈兩端的電壓；再利用歐姆定律求出此時電路中的最小電流和滑動變阻器連入的電阻；

②由燈的銘牌求出燈正常發光時的電流和燈絲電阻，確定電路中的最大電流，根據歐姆定律求出滑動變阻器連入電路的最小電阻；

根據歐姆定律可求出滑動變阻器允許調節的範圍；

由①狀態，利用P=UI可求小燈泡的電功率最小值；

由②狀態，利用P=UI求電路的總功率最大值．

【解答】解：分析實物圖可知：燈泡與滑動變阻器是串聯；在滑動變阻器滑片向左移動的過程中，滑動變阻器連入的電阻變小，電路中的電流變大，則電流表示數變大；燈泡兩端的電壓變大，根據串聯電路的總電壓等於各電阻兩端的電壓之和可知電壓表示數變小，故A錯誤；

（1）由P=可得，燈泡的電阻：

RL===12Ω；

燈正常發光時的電流：

I===0.5A，

由於電流表使用的量程為0～0.6A，則電路中的最大電流應為0.5A；

根據串聯電路的總電壓等於各電阻兩端的電壓之和可知：

U最小=U﹣U額=18V﹣6V=12V，

由I=得滑動變阻器連入電路的最小電阻：

R最小===24Ω，

此時電路中電功率最大：P最大=UI=18V×0.5A=9W，故D錯誤；

（2）由於電壓表使用的量程為0～15V，為保護電壓表，滑動變阻器兩端的最大電壓為15V，此時滑動變阻器連入的電阻最大，電路中的電流最小，

根據串聯電路的總電壓等於各電阻兩端的電壓之和可知：

UL最小=U﹣U最大=18V﹣15V=3V，

此時電路中最小的電流為：

I最小===0.25A，

滑動變阻器連入的最大電阻為：

R最大===60Ω；

此時小燈泡的電功率最小為：

P小=ULI′=3V×0.25A=0.75W，故C正確；

由此可知：滑動變阻器允許調節的範圍為24Ω～60Ω，故B錯誤．

故選C．

知識點：電功率

題型：選擇題