Question

某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω lA”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)，在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（  ）

A．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A

B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω

C．灯泡的最小功率是0.162W

D．该电路的最大功率是2.25W

Answer

D

【解析】

试题分析：∵UL =2.5V，PL =1.25W∴IL =PL/UL=1.25W/2.5V=0.5A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，根据串联电路电流的特点，所以电路中的最大电流I大 =I=IL =0.5A，由于此时电流最大，所以滑动变阻器接入电路中的电阻最小， R总 =U总/I=4.5V/0.5A=9Ω，RL =UL2/PL=(2.5V)2/1.25W=5Ω，R小 =R总 -RL =9Ω-5Ω=4Ω；

∵当电压表的示数最大为U大 =3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电流最小，∴UL ′=U-U大 =4.5V-3V=1.5V，再利用公式I小 =UL′/RL=1.5V/5Ω=0.3A，由R大 =U大/I小=3V/0.3A=10Ω；所以电路中电流的变化范围是0.3A-0.5A，滑动变阻器阻值的变化范围是4Ω-10Ω；灯泡的最小功率为P小L =I小 2 RL =（0.3A）2 ×5Ω=0.45W；电路中的最大功率为P总大 =UI大 =4.5V×0.5A=2.25W，故选D。

考点：电功率的计算；串联电路的规律；欧姆定律的应用