Question

【題目】如圖甲所示的電路中，電源電壓為15V保持不變，滑動變阻器上標有“30Ω 2A”字樣，小燈泡額定電壓為6V，它的U-I圖像如圖乙所示。

求：（1）小燈泡的額定功率。

（2）為保證電路安全，滑動變阻器接入電路的最小阻值。

（3）用一阻值為24Ω的定值電阻R0替換小燈泡接入電路中，移動滑片使電流表和電壓表分別能在某個量程下滿偏，滑動變阻器連入電路的阻值范圍。

Answer 1

【答案】（1）3.6W（2）15Ω（3）1Ω—6Ω

【解析】

(1)由圖乙可知, 燈泡兩端的電壓為6V時，通過它的電流為0.6A，

燈泡消耗的額定功率P額=U額I=6V×0.6A=3.6W；

(2) 燈泡與R2串聯， 由串聯電路的電壓規律可得, 滑動變阻器兩端的電壓U2=UU1=15V6V=9V，此時滑動變阻器接入電路的阻值最小：R滑===15Ω;

(3)題中要求電壓表能達的最大值,若選015V量程,因電壓表并聯在R2兩端，總電壓為15V，則無論選擇哪一電阻都不能使電壓值達到15V，故電壓表量程只能為03V；

因R0=24Ω,電路中的電流I′最大== =0.625A；

即電路中能達到的最大值只能為0.6A，故電流表量程只能選00.6A；

當電流表的最大電流為I最大=0.6A，則由歐姆定律可得：

電路中的最小電阻R最小= ==25Ω；

則滑動變阻器接入電阻為R2=25Ω24Ω=1Ω；

電壓表最大電壓為U最大=3V,則此時電阻兩端電壓為U最小=UU最大=15V3V=12V，

則此時電路中電流I2== =0.5A；

滑動變阻器接入電阻R′2===6Ω；

故滑動變阻器的接入范圍為1Ω6Ω；