Question

小陽同學在實驗室選用部分器材連接了如圖所示的電路，其中電源電壓為6伏并保持不變，燈泡L上標有“3V、0.3A”字樣，滑動變阻器R₂的阻值變化范圍為0～20Ω，電流表選“0～0.6A”量程．檢查連接正確后，閉合開關S，燈泡發光．

(1）遵循規范的實驗操作，為配合答題解析，小陽認為需要畫出此時的電路圖，請你幫她將電路圖畫在方框內。
要求：①電路圖必須包含實物圖中所有元件（開關S閉合，可用導線代替）
②在圖中標出該狀態時可以確認并可供計算的已知條件。
③最終圖形請用0.5毫米及以上的黑色簽字筆描黑。
(2）請列式計算此時電流表的讀數。
(3）要保證電路中各元件不損壞，請通過計算確定滑動變阻器可連入電路的阻值范圍。

Answer 1

（1）如右圖所示（電路圖正確1分，其中變阻器可事成定值電阻，標出滑動變阻器20Ω，1分）

（2）0.2A； （3）滑動變阻器連入電路的阻值范圍為10Ω～20Ω。

（2）解：燈泡的電阻：R_L==10Ω
電流表讀數：I==0.2A；
（3）解：要保證電路中各元件不損壞，電路最大電流為0.3A
R_小==20Ω
（1）由于是電路剛閉合開關時的情景，故變阻器的電阻最大，電源電壓為6V，畫出的電路圖如右圖所示；（2）欲計算此時電流表的讀數，由于電源電壓已知，燈泡的電阻可由其標號求出，變阻器接入電路的電阻也已知，故由歐姆定律可求出電路中的電流來；（3）欲求滑動變阻器可連入電路的阻值范圍，由電流表的量程和燈泡的標號可判斷出電路中的最大電流為0.3A，故可求出此時電路中的總電阻，再讓它減去燈泡的電阻就是變阻器接入電路的最小電阻；由于電路中沒有電壓表，故當變阻器的阻值增大時也不會對其他的電路元件造成危害，故變阻器接入電路的最大阻值就是變阻器的最大電阻。