把标有“6V3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器Rw连接在总电压恒为18V的电路中，如图所示．电流表和电压表选择的量程分别为“0～0.6A”和“0～15V”．要求闭合开关S后，两电表的

Question

把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器R_w连接在总电压恒为18V的电路中，如图所示．电流表和电压表选择的量程分别为“0～0.6A”和“0～15V”．要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且灯泡L两端电压不超过额定值（设灯丝电阻不变）．下列说法正确的是
A.电路允许通过的最大电流为0.6A
B.电路消耗总电功率的最大值为27W
C.小灯泡L消耗电功率的最小值为0.75W
D.滑动变阻器R_w允许调节的范围是24Ω～40Ω

Answer 1

灯泡电阻为R_L===12Ω．
（1）电路中电流最大，总电阻最小，电压表示数最小，不会烧坏电压表．
电流表的量程是0～0.6A，允许通过最大电流为0.6A．
灯泡额定电路为：I_L===0.5A．
灯泡和电流表串联，电路中最大电流为0.5A．
电路中电阻为R_总===36Ω．
所以，滑动变阻器连入电路最小电阻为：R_小=R_总-R_L=36Ω-12Ω=24Ω．
（2）电路中最大功率为P_总=UI_L=18V×0.5A=9W．
（3）灯泡串联在电路中，电功率最小，电阻不变，电流变小，滑动变阻器连入电路的电阻最大．
根据串联电路中各串联导体起分担电压作用，电阻越大，分担电压越大，此时滑动变阻器分担电压最大为15V，
所以，灯泡电压为：U_L′=U-U'=18V-15V=3V．
所以，I_L′===0.25A＜0.5A，不会烧坏电流表和灯泡．
所以灯泡最小功率为：P_L′=U_LI_L′=3V×0.25A=0.75W．
所以滑动变阻器连入电路最大阻值为：R_大===60Ω．
所以，电路允许通过的最大电流为0.5A，
电路消耗总电功率的最大值为9W，
小灯泡L消耗电功率的最小值为0.75W，
滑动变阻器R_w允许调节的范围是24Ω～60Ω．
故选C．