Question

【題目】如圖甲所示，L是標有“”的小燈泡，其I-U關系如圖乙所示，R1是標有“”的定值電阻，R2是標有“”的變阻器，電壓表量程0~3V。當開關S1、S2、S3都閉合，且將滑片P調至a位置時，燈泡正常發光，電流表示數為0.8A。

(1)求電阻R1的阻值；

(2)斷開S1，閉合S2、S3，調節滑動變阻器，電壓表的示數為3V，求小燈泡1min消耗的電能；

(3)閉合開關S1、S2，斷開開關S3，在保證電路安全的情況下，求滑動變阻器的滑片移動的過程中，電阻R1的電功率變化范圍。

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)0.45W~1.8W

【解析】

(1)當開關S1、S2、S3都閉合，且將滑片P調至a位置時，R1與L并聯，由燈泡正常發光可知電源電壓，由圖乙可知，根據并聯電路電流規律可知流過電阻R1的電流是

那么電阻R1的阻值是

(2)斷開開關S1，閉合開關S2、S3時，R2與L串聯，根據串聯電路電壓規律可知，小燈泡兩端的電壓是

從圖乙可以看到，這時流過小燈泡的電流是0.4A，則小燈泡1min消耗的電能是

(3)閉合開關S1、S2，斷開開關S3時，R1與R2串聯，電壓表測R2兩端電壓，為了安全，

當電路中的電流最大時，這時電阻最小，而滑片P在a端時，電路中的總電阻最小，電流大小是

這時電路是安全的，電阻R1的電功率達到最大，大小是

這是一個串聯電路，當滑動變阻器的電壓最大時，電阻R1的電壓最小，那么流過R1的電流最小，那么電阻R1的電功率最小，即滑動變阻器的最大電壓是3V，電阻R1的電壓是

電阻R1的最小電功率是

綜上所述，電阻R1的電功率變化范圍是0.45W~1.8W。

答：(1)電阻R1的阻值是；(2)小燈泡1min消耗的電能是；(3)滑動變阻器的滑片移動的過程中，電阻R1的電功率變化范圍是0.45W~1.8W。