小华用如图所示的电路测量小灯泡功率．电路中电源电压恒为6V，电压表的量程为0--3V，电流表的量程为0--0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，灯泡标有“2.5V1.25W”字样．若闭合开关，两

Question

小华用如图所示的电路测量小灯泡功率．电路中电源电压恒为6V，电压表的量程为0--3V，电流表的量程为0--0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω  1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样．若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（　　）

A．电压表示数的变化范围是1.0～2.5V
B．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是5～20Ω
C．灯泡的最小功率是0.144W
D．该电路的功率变化范围是1.08～3W

Answer 1

由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据P=UI可得，灯的额定电流：
I_额=(P额)/(U额)=(1.25W)/(2.5V)=0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流为I_max=0.5A，
由I=(U)/(R)可得，灯泡的电阻：
R_L=(U额)/(I额)=(2.5V)/(0.5A)=5Ω，
电路中的总电阻：
R=(U)/(Imax)=(4.5V)/(0.5A)=9Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R_滑=R-R_L=9Ω-5Ω=4Ω，故B不正确；
该电路的最大功率：
P_max=UI_max=6V×0.5A=3W，
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：
I_min=(U)/(RL+R滑max)=(4.5V)/(5Ω+20Ω)=0.18A，
则电流表示数的变化范围是O.18A～0.5A，电压表的最小示数为U_大=I_minR_L=0.18A×5Ω=0.9V；故A错误；
电路的最小功率为P_小=UI_min=6V×0.18A=1.08W，故D正确．
灯泡的最小功率：
P_L=（I_min）²R_L=（0.18A）²×5Ω=0.162W，故C不正确．
故选D．