Question

【題目】如圖甲所示的電路，電源電壓為4.5V保持不變。小燈泡L標有“2.5V0.25A”字樣，滑動變阻器R1的最大值為30Ω，定值電阻R2＝30Ω，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V．求：

（1）小燈泡正常工作時，電阻多大？

（2）小燈泡的額定功率多大？

（3）只閉合開關S、S2和S3， 將變阻器R1的滑片P調到中點時，電流表示數多大？

（4）只閉合開關S、S1， 移動變阻器的滑片P，小燈泡L的I﹣U圖象如圖乙所示。在保證各元件安全的情況下，滑動變阻器R1允許的取值范圍是多少？

Answer 1

【答案】（1）10Ω；（2）0.625W；（3）0.45A；（4）8～15Ω。

【解析】

(1)由小燈泡L標有“2.5V 0.25A”字樣知，由知，小燈泡正常發光時的電阻：；

(2)小燈泡的額定功率是：PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W；

(3)只閉合開關S、S2和S3,分析電路的連接,L短路,電阻R1與R2并聯，

并聯的總電阻,R并=，

電路的電流為：由；

(4)只閉合開關S、S1,燈泡L與R1串聯,R2不接入電路,移動變阻器的滑片P,向左移動時,R1變大,電壓表的示數也變大,當電壓表示數為3V時,R1最大,則R1的電壓U1大=3V,此時小燈泡兩端的電壓為：U′L=UU1大=4.5V3V=1.5V，

由圖乙可知電路中最小電流：I最小=0.2A，

所以R1連入電路的電阻：，

當滑片向右移動時,R1變小,電流表的示數變大,UL也變大，由圖象可知電路中的最大電流：

I最大=0.25A<0.6A(電流表安全)，由圖象可知,此時U′L=2.5V，R1兩端的電壓為：U′1=UU′L=4.5V2.5V=2V，R1連入電路的電阻：，所以在保證各元件安全的情況下,滑動變阻器R1允許的取值范圍是815Ω。