Question

【題目】如圖(a)所示電路，電源電壓保持不變。小燈泡L標有“4V 0.5A”字樣，電流表量程0~0.6A，電壓表量程0~3V，滑動變阻器R1的最大阻值20Ω，R2為阻值為10Ω的定值電阻。只閉合開關(guān)S、S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P，得到電流表與電壓表示數(shù)關(guān)系如圖(b)所示。求：

（1）小燈泡的額定功率；

（2）電源電壓；

（3）只閉合開關(guān)S和S2，移動滑動變阻器的滑片P，小燈泡L的I-U圖像如圖(c)所示，在保證各元件安全工作的情況下，滑動變阻器R1允許的取值范圍。

Answer 1

【答案】(1)2W；(2)5V；(3)到

【解析】

(1)小燈泡L標有“4V 0.5A”字樣，可知道小燈泡的額定功率是

(2)只閉合開關(guān)S、S1，電阻R2和滑動變阻器R1串聯(lián)接入電路中，電流表測的是串聯(lián)電路的電流，電壓表測的是滑動變阻器R1的電壓，當電壓表的示數(shù)時，電流表的示數(shù)，電阻R2兩端的電壓是

根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，電源電壓是

(3)只閉合開關(guān)S和S2，電路中只有燈泡L和滑動變阻器R1串聯(lián)接入電路中，電壓表測的是滑動變阻器R1兩端的電壓，電流表測的是串聯(lián)電路的電流，移動滑動變阻器的滑片P，當電壓表的示數(shù)達到最大3V時，滑動變阻器接入電路中的阻值最大，此時燈泡兩端的電壓是

從圖(c)可以看到，此時電路中的電流大小是0.4A，這也是電路中的最小電流，這時R1接入電路中的阻值大小是

這也是R1的最大阻值；

燈泡L最大電流只能是0.5A，這個電流大小小于0.6A，電流表能夠正常工作，此時燈泡L的電壓是4V，滑動變阻器的電壓是

這個電壓大小是滑動變阻器的最小電壓，此時滑動變阻器R1的電阻是最小，大小是

所以滑動變阻器R1所允許的取值范圍是到。

答：(1)小燈泡的額定功率是2W；(2)電源電壓是5V；(3)在保證各元件安全工作的情況下，滑動變阻器R1允許的取值范圍是到。