标有“2V,1W”字样的小灯泡和标有“20Ω,1A”字样的滑动变阻器,连接在如图所示的电路中,其中电源电压为6V,电流表的量程为“0~O.6A”,电压表的量程为“O~3V”。闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电流表、电压表示数的范围是
A.0.25A ~O.6A1.0V ~ 2.0V
B.0.30A ~ 0.5A
1.0V ~ 1.5V
C.0.25A ~ 0.5A
1.5V ~ 2. 0V
D.0.25A ~ 0.5A
1.0V ~ 2. 0V
答案:
D
【解析】由灯泡铭牌信息可知灯泡的额定电压及额定功率,根据I= P/U求出灯泡的额定电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻;因灯泡、滑动变阻器及电流表串联,电压表测灯泡两端的电压,滑动变阻器阻值从零开始变大的过程中,电路中电流变小;在移动滑片过程中应保证电流表、灯泡及滑动变阻器都能安全工作,则可得出各表的变化范围;:(1)由灯泡铭牌可得,灯泡的额定电压为2V,即电压表最大不得超过2V;
由功率公式P=UI得:
灯泡的额定电流IL=PL/UL=1W/2V=0.5A,故电路中电流最大不得超过0.5A;
灯泡的电阻R=UL/IL=2V/0.5A=4Ω;
(2)当滑动变阻器接入电阻最大时,电路中电流最小,
由欧姆定律可得:
最小电流I最小=U/ RL+R滑=6V/24Ω=0.25A,
此时灯泡两端的电压也为最小值,
其值为:U最小=I最小R=0.25A×4Ω=1V;
所以电流表范围为0.25A~0.5A;电压表范围为1V~2V;
故选D.