Question

9．標(biāo)有“2V 1W”字樣的小燈泡和標(biāo)有“20Ω  1A”字樣的滑動(dòng)變阻器，連接在如圖所示的電路中，已知電源電壓為4V，電流表的量程為“0～0.6A”，電壓表的量程為“0～3V”．閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，電流表示數(shù)的變化范圍是0.25A～0.5A，電壓表示數(shù)的變化范圍是2V～3V．

Answer 1

分析 （1）由燈泡銘牌信息可知燈泡的額定電壓及額定功率，則由功率公式可求得燈泡的額定電流及電阻；
（2）因燈泡、滑動(dòng)變阻器及電流表串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，滑動(dòng)變阻器阻值從零開始變大的過(guò)程中，電路中電流慢慢減��；在移動(dòng)滑片過(guò)程中應(yīng)保證電流表、燈泡及滑動(dòng)變阻器都能安全工作，則可得出各表的變化范圍．

解答 解：由圖示電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓；
（1）由燈泡銘牌可得，燈泡的額定電壓為2V，
由功率公式P=UI得，燈泡的額定電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2V}$=0.5A，
故電路中電流最大不得超過(guò)0.5A；
由I=$\frac{U}{R}$可知，燈泡的電阻：R_L=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω；
（2）電壓表量程為0～3V，滑動(dòng)變阻器兩端最大電壓為3V，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，電路電流最小，
電路最小電流：I_最小=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{U-{U}_{滑}}{{R}_{L}}$=$\frac{4V-3V}{4Ω}$=0.25A，
當(dāng)燈泡兩端電壓為額定電壓時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓最小，
U_滑最小=U-U_L額=4V-2V=2V，
電流表范圍為0.25A～0.5A；電壓表范圍為2V～3V；
故答案為：0.25A～0.5A；2V～3V．

點(diǎn)評(píng) 本題重點(diǎn)在于把握各電器的額定電壓或最大限制電流，不能讓每個(gè)電器超過(guò)其限制值；同時(shí)根據(jù)滑動(dòng)變阻器的變化引起的電壓或電流的變化進(jìn)行分析．