Question

小華同學用如圖所示的電路進行實驗，已知電源電壓U=12V，燈泡L標有“6V、3W”字樣（不計燈絲電阻隨溫度的變化），滑動變阻器R₀標有“50Ω、1A”字樣，電流表量程為0.6A，電壓表量程為15V．在實驗中，為了確保測量準確，要求電表所測值不小于其量程的．要使測量準確并確保電路安全，求：

（1）燈泡L消耗的最小功率．
（2）滑動變阻器R₀的阻值變化范圍．

Answer 1

（1）燈泡L消耗的最小功率為0.45W．
（2）滑動變阻器R₀的阻值變化范圍是8Ω～50Ω．

試題分析：（1）由電功率的變形公式求出燈泡電阻；當滑動變阻器全部接入電路時，電路電流最小，燈泡實際功率最小，由串聯電路特點及電功率公式可以求出燈泡的最小功率．
（2）根據電表量程，應用串聯電路特點及歐姆定律求出滑動變阻器的阻值變化范圍
（1）∵P=，
∴燈泡電阻R_L===12Ω，
電路最小電流I_最小===A，
燈泡的最小功率P_L最小=I_最小²R_L=×12Ω≈0.45W；
（2）電流表量程為0.6A，則電路最大電流為I=0.6A，
此時滑動變阻器接入電路的阻值最小，
∵I=，
∴R_最小===20Ω，
滑動變阻器接入電路的最小阻值R_滑最小=R_最小﹣R_L=20Ω﹣12Ω=8Ω，
則滑動變阻器接入電路的阻值范圍是8Ω～50Ω；
點評：本題是一道電學綜合計算題，分析清楚電路結構、應用串聯電路特點、歐姆定律、電功率公式及其變形公式即可正確解題．