如图,电源电压18V保持不变,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V,小灯泡上标有“6V3W”字样,要求开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允超过额定电压(灯
如图,电源电压18V保持不变,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V,小灯泡上标有“6V 3W”字样,要求开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允超过额定电压(灯丝电阻不变),则下列说法正确的是( )
A. 滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表和电压表示数变大
B. 当电流表示数为0.4A时,电压表示数为12V
C. 滑动变阻器允许调节的范围是24~60Ω
D. 该电路的最大功率为10.8W
(1)滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由I=
U |
R |
由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故A错误;
(2)由P=UI可得,灯泡的额定电流:
IL=
PL |
UL |
3W |
6V |
灯泡的电阻:
RL=
UL |
IL |
6V |
0.5A |
当电流表示数为0.4A时,灯泡两端的电压:
UL′=IRL=0.4A×12Ω=4.8V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电压表的示数:
U滑=U-UL′=18V-4.8V=13.2V,故B错误;
(3)因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的额定电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,
所以,电路中的最大电流为0.5A,
此时电路中的总电阻:
R=
U |
I大 |
18V |
0.5A |
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滑小=R-RL=36Ω-12Ω=24Ω,
电路消耗的最大功率:
P大=UI大=18V×0.5A=9W,故D错误;
当电压表的示数为15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
此时灯泡两端的电压:
UL″=U-U滑大=18V-15V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,
UL″ |
RL |
U滑大 |
R滑大 |
3V |
12Ω |
15V |
R滑大 |
解得:R滑大=60Ω,
所以,滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω,故C正确.
故选C.
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