Question

【题目】在图中的电路中，电流表的量程为0.6安，电压表的量程为3伏，小灯泡L标有“2.5V，0.5A”字样，设其电阻值在发光时保持不变，滑动变阻器R的最大阻值为20欧。当R接入电路的阻值为4欧姆时，灯L刚好能正常工作。求：

（1）灯L的电阻大小；

（2）电源电压；

（3）现在要通过调节变阻器R来改变灯L的发光程度，但必须保证电流表和电压表不超过其量程，R接入电路的电阻值的范围。

Answer 1

【答案】：(1) 5Ω (2) 4.5V (3) 410Ω.

【解析】

由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。

(1)“ 2.5V0.5A ”表示灯泡的额定电压为 2.5V ，额定电流为 0.5A:

灯泡的电阻：

R===5Ω；

(2)灯泡正常发光时， 电路中的电流 I=IL=0.5A， 根据串联电阻的规律，总电阻为 RL+R ，

根据欧姆定律 , 电源的电压：

U=IL(RL+R)=0.5A×(5Ω+4Ω)=4.5V ；

(3)灯泡正常发光时的电流 0.5A 小于电流表的量程，故电路中的最大电流为 0.5A ，此时电路中的总电阻最小：

R总min===9Ω ，

由串联电路中总电阻等于各分电阻之和得：

滑动变阻器接入电路中的最小值：

Rmin=R总minR=9Ω5Ω=4Ω，

当电压表的示数最大为 3V 时，由串联电路电压的规律，灯泡两端的最小电压：

ULmin=UU滑=4.5V3V=1.5V ，

由欧姆定律 , 电路中的最小电流：

Imin== =0.3A ，

滑动变阻器接入电路中的最大阻值：

Rmax===10Ω，

故滑动变阻器 R2 接入电路的阻值范围为 410Ω。

答：(1)小灯泡的阻值为 5Ω ；

(2)电源电压为 4.5V ；

(3)则滑动变阻器 R 接入电路的电阻值的范围为为 410Ω。