Question

【題目】如圖所示，R0=5Ω，燈泡L標有“4.5V 1.5W”字樣，滑動變阻器R的最大阻值為20Ω，電流表的量程是0～0.6A．電壓表的量程是0～3V．只閉合S1，燈泡L恰好正常發光，求：

（1）燈泡正常發光時的電阻；

（2）只閉合S2，變阻器的滑片P處于中點，電阻R0消耗的電功率；

（3）只閉合S2，為保證電路各元件安全，求滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍．

Answer 1

【答案】（1）13.5Ω；

（2）4.5W；

（3）2.5Ω～10Ω．

【解析】解：（1）由P=得燈泡正常發光時的電阻：

RL===13.5Ω；

（2）由于只閉合S1，只有燈泡接入電路，而燈泡正常發光，則電源電壓U=U額=4.5V；

只閉合S2，變阻器的滑片P處于中點，變阻器與R0串聯，則總電阻為R總=R0+R=5Ω+×20Ω=15Ω，

則電流為I===0.3A，

所以R0消耗的電功率為P0=I2R0=（0.3A）2×5Ω=4.5W；

（3）當電流 最大為I=0.6A時，滑動變阻器接入電路的阻值最小，

由I=得：

R總===7.5Ω，

滑動變阻器接入電路的最小阻值：

Rmin=R總﹣R0=7.5Ω﹣5Ω=2.5Ω；

當滑動變阻器上電壓為3V時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，

此時電流I′====0.3A，

由I=得：

滑動變阻器接入電路的最大阻值：

Rmax===10Ω；

答：（1）燈泡正常發光時的電阻為13.5Ω；

（2）只閉合S2，變阻器的滑片P處于中點，電阻R0消耗的電功率為4.5W；

（3）只閉合S2，為保證電路各元件安全，滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍為2.5Ω～10Ω．