如图所示电路,电源两端的电压为7.5V,且保持不变.小灯泡L上标有“6V 3W”的字样,滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 1A”的字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.不考虑灯丝电阻随温

问题描述:

如图所示电路,电源两端的电压为7.5V,且保持不变.小灯泡L上标有“6V 3W”的字样,滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 1A”的字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.不考虑灯丝电阻随温度的变化.闭合开关S后,要求灯L两端的电压不超过额定电压,且两电表的示数均不超过各自的量程,则(  )
A. 电路中允许通过的最大电流是0.6 A
B. 小灯泡电功率的最大变化量是2.4 W
C. 电压表的示数变化范围是0~3 V
D. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是3~8Ω

(1)根据P=UI可得,灯泡的额定电流:
∴I=

P
U
=
3W
6V
=0.5A,
灯泡的电阻:
RL=
U
I
=
6V
0.5A
=12Ω;
∵串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,
∴电路中的最大电路Imax=0.5A,故A不正确;
(2)灯泡正常发光时,两端的电压为6W,功率为3W,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴滑动变阻器两端的最小电压:
U滑min=U-U=7.5V-6V=1.5V,
∴滑动变阻器接入电路中的最小电阻值:
R滑min=
U滑min
Imax
=
1.5V
0.5A
=3Ω;
当电压表的示数为3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
灯泡两端的电压:
UL=U-U滑max=7.5V-3V=4.5V,
电路中的电流:
Imin=
UL
RL
=
4.5V
12Ω
=0.375A,
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
R滑max=
U滑max
Imin
=
3V
0.375A
=8Ω,
灯泡的最小电功率:
PL=(Imin2×12Ω=1.6875W,
∴小灯泡电功率的最大变化量:
△PL=P-PL=3W-1.6875W=1.3125W,故B不正确;
电压表的示数变化范围1.5V~3V,故C不正确;
滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是3~8Ω,故D正确.
故选D.