Question

【題目】【湖南省郴州市2016屆九年級上學期期末考試】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）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．

【解析】（1）由得燈泡正常發光時的電阻：

；

（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，

則電流為，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，由得：，

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，

滑動變阻器接入電路的最大阻值：；