如图所示,电源电压为6 V 且保持不变,R₀=30 Ω,滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”,电流表的量程为“0~0.6 A”,小灯泡上标有“3 V　1.5 W”字样。不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则(　　)

A.当S闭合,S₁、S₂都断开时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是4~20 Ω

B.当S闭合,S₁、S₂都断开时,电路消耗的最大功率是3.6 W

C.当S、S₁、S₂都闭合时,电路消耗的总功率最小值为2.4 W

D.当S、S₁、S₂都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是15 Ω

答案

D　当S闭合,S₁、S₂都断开时,滑动变阻器与灯泡串联。由P=可得,小灯泡电阻R_L==6 Ω,由P=UI可得小灯泡正常发光时的电流I==0.5 A,当电路中电流最大时,电阻最小,则滑动变阻器接入电路的最小阻值R_小==6 Ω;滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”,则最大阻值R_大=20 Ω,故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6~20 Ω,故A错误;S闭合,S₁、S₂都断开,滑动变阻器与L串联,电阻最小时电流最大,其最大电流I_最大==0.5 A,电路消耗最大功率P_最大=UI_最大=6 V×0.5 A=3 W,故B错误;S、S₁、S₂都闭合,滑动变阻器与R₀并联,通过R₀的电流I₁==0.2 A,当滑动变阻器的阻值最大时,此支路上的电流最小,则I₂==0.3 A,则干路上的电流I_最小=I₁+I₂=0.2 A+0.3 A=0.5 A,电路消耗的总功率最小值P_最小=UI_最小=6 V×0.5 A=3 W,故C错误;由电流表的量程可知,干路中的最大电流为0.6 A,则电路消耗的总功率最大,电路中的总电阻R_总==10 Ω,滑动变阻器与R₀并联,则,即,解得R_滑=15 Ω,故D正确。