Question

【題目】（8分）如圖所示電路圖中，小燈泡L上標(biāo)有“8V 3.2W”字樣，滑動(dòng)變阻器的最大值為40歐，R1的阻值為18歐，求：

①小燈泡L的電阻

②S、S1、S2均閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)為9伏，

求電源電壓及電阻R1上消耗的電功率

③斷開S1、S2，閉合S，若接入電路中的電壓表的量程改]

為0-3伏，電流表的量程為0-0.6安，為了保證兩表均不

超過(guò)量程，且小燈泡兩端的電壓不超過(guò)其額定電壓，滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為多少？

Answer 1

【答案】20 Ω 4.5 W 2.5 Ω～10 Ω

【解析】

（1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI求出額定電流，再根據(jù)歐姆定律求出小燈泡的電阻；

（2）當(dāng)開關(guān)S、Sl、S2均閉合時(shí)，電阻R1與R2并聯(lián)，電壓表測(cè)電源的電壓，根據(jù)電壓表的示數(shù)可知電源的電壓，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=求出電阻R1上消耗的電功率；

（3）斷開Sl、S2，閉合S時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；當(dāng)電路中電流等于小燈泡的額定電流時(shí)，電路中電流最大，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值應(yīng)最小，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最小值；當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值最大，此時(shí)電路中的電流最小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值，進(jìn)一步得出答案．

(1)由P=UI可得，小燈泡的額定電流：IL===0.4A，由I=可得，小燈泡的電阻：RL===20Ω；

(2)當(dāng)開關(guān)S、Sl、S2均閉合時(shí),電阻R1與R2并聯(lián)，電壓表測(cè)電源的電壓，電壓表的示數(shù)為9V即U=9V，∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，∴電阻R1上消耗的電功率：P1===4.5W；

(3)當(dāng)電路中電流等于小燈泡的額定電流時(shí)，電路中電流最大，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值應(yīng)最小，此時(shí)電路中的總電阻：R總===22.5Ω，∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，∴R2min=R總RL=22.5Ω20Ω=2.5Ω；當(dāng)電壓表的示數(shù)U′2=3V(最大值)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值最大，此時(shí)電路中的電流最小，∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，∴燈泡兩端的電壓U′L=UU′2=9V3V=6V，∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，∴=,即=解得：R2max=10Ω，

∴滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為2.5Ω10Ω.