Question

【題目】如圖所示，電源電壓可調，小燈泡上標有“6V 0.5A”的字樣（不考慮溫度對小燈泡電阻的影響），電流表量程0～0.6A，電壓表量程0～3V，滑動變阻器規格為“20Ω1A”
（1）電源電壓調至6V，閉合開關S1和S2 ， 移動滑動變阻器滑片P，使小燈泡正常發光，電流表示數為0.6A，則電壓表的示數是多少？R0的阻值是多少？
（2）電源電壓調至8V，斷開開關S1 ， 閉合開關S2 ， 為了保證電路安全，求滑動變阻器的阻值變化范圍．

Answer 1

【答案】
（1）解：閉合開關S1和S2，燈泡L與滑動變阻器R串聯后再與R0并聯，電流表測干路電流，電壓表測R兩端的電壓，

因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，燈泡正常發光時，電壓表的示數：

UR=U﹣UL=6V﹣6V=0V，

此時通過燈泡的電流IL=0.5A，

因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，

所以，通過R0的電流：

I0=I﹣IL=0.6A﹣0.5A=0.1A，

由I= 可得，R0的阻值：

R0= = =60Ω

（2）解：斷開開關S1，閉合開關S2，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，

因燈泡正常發光時，電壓表的示數為零，

所以，滑動變阻器接入電路中的電阻為0Ω；

當電壓表的示數UR大=3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，

燈泡的電阻：

RL= = =12Ω，

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，L兩端的電壓：

UL′=U′﹣UR大=8V﹣3V=5V，

因串聯電路中各處的電流相等，

所以，電路中的電流：

I′= = ，即 = ，

解得：R=7.2Ω，

所以，滑動變阻器的阻值變化范圍為0～7.2Ω

【解析】（1）閉合開關S1和S2 ， 燈泡L與滑動變阻器R串聯后再與R0并聯，電流表測干路電流，電壓表測R兩端的電壓，燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等，根據并聯電路的電壓特點和串聯電路的電壓特點求出R兩端的電壓，根據并聯電路的電流特點求出通過R0的電流，根據歐姆定律求出R0的阻值；（2）斷開開關S1 ， 閉合開關S2 ， 燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，燈泡正常發光時變阻器接入電路中的電阻為零；當電壓表的示數最大時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據歐姆定律求出燈泡的電阻，根據串聯電路的電壓特點求出L兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律得出等式即可求出R的最大阻值，進一步得出答案．
【考點精析】關于本題考查的歐姆定律及其應用，需要了解歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 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 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）才能得出正確答案．