Question

【題目】如圖所示的電路中.電源電壓恒為4.5V，電壓表的量程為0～3V，電流表的量程為0～0.6A，滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω 1.5A”，小燈泡上標(biāo)有“2.5V 1.25W”字樣（小燈泡的電阻值隨溫度變化忽略不計(jì)）.求：

（1）小燈泡正常發(fā)光60s消耗的電能；
（2）小燈泡正常發(fā)光時的電阻；
（3）在兩電表的示數(shù)均不能超過所選量程、燈泡兩端電壓不超過額定電壓和不損壞其它元件的情況下，滑動變阻器允許連入電路的阻值范圍.

Answer 1

【答案】
（1）解：根據(jù)小燈泡上標(biāo)有“2.5V 1.25W”字樣，由可得：

小燈泡正常發(fā)光60s消耗的電能，W=Pt=1.25 W×60s=75J.

（2）解：小燈泡正常發(fā)光時，由P=UI,I=U/R可得：

小燈泡正常發(fā)光時的電阻：

（3）解：由圖R與L串聯(lián)，電壓表測R兩端電壓，由題，滑動變阻器允許通過最大電流1.5A，燈泡額定電流，電流表的量程為0～0.6A ,由串聯(lián)電路電流處處相等可知，電路最大電流等于燈泡額定電流，即Imax=0.5A,由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可知此時滑動變阻器接入電路的阻值最小：R滑最小=（UU額）/Imax=（4.52.5）V/0.5A=4Ω

若電壓表量程為0～3V，電壓表最大示數(shù)是3V，此時電路電流：

由歐姆定律可知，此時滑動變阻器接入電路的阻值：

R滑最大=UR/I′=3V/0.3A=10Ω

則滑動變阻器接入電路的阻值范圍是：4Ω～10Ω

【解析】本題綜合考查了電功率，歐姆定律，串聯(lián)電路的規(guī)律等知識。要求要靈活運(yùn)用相關(guān)公式，特別是要掌握串聯(lián)電路的規(guī)律，才能正確解題。
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式的相關(guān)知識可以得到問題的答案，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．