Question

【題目】如圖所示的電路中，燈L標有“3 V 1.5 W”，滑動變阻器R上標有“20 Ω 1 A”的字樣，電流表量程為0~0.6 A，電壓表量程為0~3 V，則燈L正常工作時的電流為______A。若電源電壓為4.5 V，為了保證電路中各元件安全工作，滑動變阻器接入電路的阻值范圍是____Ω（假設燈絲電阻保持不變）。

Answer 1

【答案】0.5 3Ω12

【解析】

由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流．燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等，根據P=UI求出正常工作時的電流，再根據歐姆定律求出燈泡的電阻；燈泡正常發光時滑動變阻器接入電路的電阻最小，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，再根據電阻的串聯求出滑動變阻器接入電路中的最小電阻；當電壓表的示數最大時滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據串聯電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓，根據歐姆定律分別表示出電路中的電流，利用串聯電路的電流特點得出等式即可求出滑動變阻器接入電路中的最大阻值，進一步得出答案．

由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流。 燈L正常工作時的電流：IL===0.5A，由I=可得，燈泡的電阻：

RL==6Ω； (2)燈泡正常發光時滑動變阻器接入電路的電阻最小，串聯電路中各處的電流相等，此時電路中的總電阻： R總==9Ω，串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

滑動變阻器接入電路中的最小電阻： Rmin=R總RL=9Ω6Ω=3Ω；當電壓表的示數為3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，燈泡兩端的電壓：U′L=UURmax=4.5V3V=1.5V，串聯電路中各處的電流相等， I′=,即，解得：Rmax=12Ω，故滑動變阻器允許接人電路的阻值范圍是3Ω12Ω.