Question

【题目】如图甲所示的电路，电源电压为4.5V保持不变。小灯泡L标有“2.5V0.25A”字样，滑动变阻器R1的最大值为30Ω，定值电阻R2＝30Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．求：

（1）小灯泡正常工作时，电阻多大？

（2）小灯泡的额定功率多大？

（3）只闭合开关S、S2和S3， 将变阻器R1的滑片P调到中点时，电流表示数多大？

（4）只闭合开关S、S1， 移动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图乙所示。在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是多少？

Answer 1

【答案】（1）10Ω；（2）0.625W；（3）0.45A；（4）8～15Ω。

【解析】

(1)由小灯泡L标有“2.5V 0.25A”字样知，由知，小灯泡正常发光时的电阻：；

(2)小灯泡的额定功率是：PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W；

(3)只闭合开关S、S2和S3,分析电路的连接,L短路,电阻R1与R2并联，

并联的总电阻,R并=，

电路的电流为：由；

(4)只闭合开关S、S1,灯泡L与R1串联,R2不接入电路,移动变阻器的滑片P,向左移动时,R1变大,电压表的示数也变大,当电压表示数为3V时,R1最大,则R1的电压U1大=3V,此时小灯泡两端的电压为：U′L=UU1大=4.5V3V=1.5V，

由图乙可知电路中最小电流：I最小=0.2A，

所以R1连入电路的电阻：，

当滑片向右移动时,R1变小,电流表的示数变大,UL也变大，由图象可知电路中的最大电流：

I最大=0.25A<0.6A(电流表安全)，由图象可知,此时U′L=2.5V，R1两端的电压为：U′1=UU′L=4.5V2.5V=2V，R1连入电路的电阻：，所以在保证各元件安全的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围是815Ω。