Question

【题目】如图中甲所示，电源电压保持不变，电压表的量程为0~15V，滑动变阻器R的规格为“80Ω 2A”。两只小灯泡的额定电压均为12V，它们的电流与电压的关系如图乙所示。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，当滑片P置于距左端五分之一处时，有一只小灯泡正常发光。求：

(1)灯泡L1正常工作时的电阻和电源电压；

(2)未正常发光的灯泡的实际功率；

(3)在保证电路安全的情况下，滑动变阻器连入电路的阻值范围。

Answer 1

【答案】(1)24Ω，24V；(2)2W；(3)16Ω~37.5Ω

【解析】

(1)灯泡L1正常工作时的电阻为

由图像可知，L1正发光，则电路中电流I=0.5A，L2两端的电压U2=4V，电源电压为

(2)L2的实际功率为

(3)根据串联分压规律可知，当电压表为15V时，滑动变阻器的阻值最大，由图像可知，此时电流为，则滑动变阻器的最大阻值为

比较两灯泡的额定电流，I大=0.5A，此时滑动变阻器的最小阻值为

综上，滑动变阻器的阻值范围为16Ω~37.5Ω。

答：(1)灯泡L1正常工作时的电阻为24Ω，电源电压为24V；

(2)未正常发光的灯泡的实际功率2W；

(3)在保证电路安全的情况下，滑动变阻器连入电路的阻值范围为16Ω~37.5Ω。