Question

【題目】如圖所示電路，電源兩端電壓U=10V，且保持不變，定值電阻R1的阻值為8Ω，滑動變阻器R2的阻值范圍是0～20Ω，L為標有“6V 3W”的小燈泡 （不考慮燈絲電阻隨溫度的變化）．電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，閉合開關S后，要求燈L兩端的電壓不超過額定電壓，且兩電表的示數均不超過各自的量程，則小燈泡L消耗電功率的變化范圍是________ W．

Answer 1

【答案】1.47～3

【解析】

由圖可知定值電阻R1、燈泡L、滑動變阻器R2串聯,電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流；由P=UI可得，燈泡的額定電流：I額===0.5A，由I=可得，燈泡的電阻：RL===12Ω；當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流：I===0.5A，因燈泡的額定電流為0.5A，電流表的量程為00.6A，所以，電路中的最大電流和燈泡的額定電流相等，則燈泡的最大功率為3W；當電壓表的示數U2=3V時，電路中的電流最小，燈泡消耗的電功率最小，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以,R1與L兩端的電壓：U1L=UU2=10V3V=7V，因串聯電路中各處的電流相等，所以，電路中的最小電流：I′= ==0.35A，燈泡的最小功率：PL=(I′)2RL=(0.35A)2×12Ω=1.47W，所以，小燈泡L消耗電功率的變化范圍是1.47W3W.