Question

【題目】《開學第一課》節目里，王源經過多次努力，利用孵化箱完成了無殼孵小雞實驗。如圖乙所示為孵化箱的簡化電路圖，燈L的額定電壓為8V，通常只需燈光照明；溫度較低時需加熱。電源電壓恒為24V，電流表A1量程為0~0.6A，電流表A2量程為0~3A，R1為定值電阻，R2為阻值可變的發熱電阻絲（標有“100Ω 3A”）。燈L的I—U圖像如圖甲所示。僅閉合開關S時，燈L恰好正常發光。求：

(1)燈L正常發光時的電功率；

(2)電阻R1的阻值；

(3)S、Sl、S2均閉合時，在電路安全的情況下，R2允許的阻值范圍。

Answer 1

【答案】(1)3.2W；(2)40Ω；(3)10Ω~100Ω

【解析】

(1)根據燈L的I—U圖像可知，當燈正常發光時，即燈的電壓是8V時，燈的電流是0.4A，所以燈正常發光時的功率為

(2)僅閉合開關S時，燈和R1串聯，此時燈正常發光，所以燈的電壓是8V，電路中的電流是0.4A，則R1兩端的電壓為

R1的阻值為

(3)當S、Sl、S2均閉合時，燈被短接，R1和R2并聯，電流表A1測R1的電流，電流表A2測干路電流，電流表A1的示數為

電流表A2量程為0~3 A，則干路最大電流為3A，則流過滑動變阻器的最大電流為

則滑動變阻器最大電阻為

則滑動變阻器的阻值范圍為10Ω—100Ω。

答：(1)燈L正常發光時的電功率為3.2W；

(2)電阻R1的阻值為40Ω；

(3)滑動變阻器的阻值范圍為10Ω—100Ω。