Question

13．如图所示电路中，电源电压为9V且保持不变，小灯泡L的规格为“6V、3W”，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，电流表的量程选择“0-0.6A”．当开关S闭合后，为了保证各元件的安全，在滑动变阻器的滑片移动的过程中，滑变的阻值范围是6Ω～20Ω．（假定灯丝电阻不受温度影响）

Answer 1

分析 由P=UI的变形公式求出灯泡额定电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，根据电流表的最大示数和灯泡的额定电流确定电路中的最大电流，利用欧姆定律求出电路的最小电阻，利用串联电路的电阻特点求出滑动变阻器接入电路的最小值，然后确定滑动变阻器的阻值范围．

解答 解：由P=UI可知，灯泡额定电流：I_L=$\frac{{P}_{L额}}{{U}_{L额}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可知，灯泡的电阻：R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
灯泡的额定电流为0.5A，电流表的量程为0.6A，
电路中的最大电流为I_max=0.5A，
此时电路中的总电阻：
R_总=$\frac{U}{{I}_{max}}$=$\frac{9V}{0.5A}$=18Ω，
串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
滑动变阻器接入电路中的最小值：
R_min=R_总-R_L=18Ω-12Ω=6Ω，
滑动变阻器R接入电路的阻值范围为6Ω～20Ω；
故答案为：6Ω～20Ω．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，容易出错的地方是电路中最大电流的确定，要考虑灯泡的额定电流．