Question

20．如图所示，将标有“2V 1W”的小灯泡和标有“20Ω 1A”的滑动变阻器，连接在电路中．电源电压恒为6伏，电流表的量程为“0-0.6A”，电压表的量程为“0-3V”．闭合开关，移动滑动变阻器滑片，则电流表的最大示数是0.5安，电压表示数的变化范围是1V～2V．（假设灯的电阻不变）

Answer 1

分析 （1）由灯泡铭牌信息可知灯泡的额定电压及额定功率，则由功率公式可求得灯泡的额定电流及电阻；
（2）因灯泡、滑动变阻器及电流表串联，电压表测灯泡两端的电压，滑动变阻器阻值从零开始变大的过程中，电路中电流慢慢减小；在移动滑片过程中应保证电流表、灯泡及滑动变阻器都能安全工作，则可得出各表的变化范围．

解答 解：（1）由图可知：灯泡与变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，
由灯泡铭牌可得，灯泡的额定电压为2V，即电压表最大不得超过2V；
由功率公式P=UI得灯泡的额定电流：
I_额=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{1W}{2V}$=0.5A，
故电路中最大电流为I_最大=I_额=0.5A；
（2）由功率公式可得：
灯泡的电阻R_L=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（2V）^{2}}{1W}$=4Ω；
当滑动变阻器接入电阻最大时，电路中电流最小，
由欧姆定律可得最小电流：
I_最小=$\frac{U}{R+{R}_{L}}$=$\frac{6V}{20Ω+4Ω}$=0.25A，
此时灯泡两端的电压也为最小值，其值为：
U₁=I_最小R_L=0.25A×4Ω=1V；
所以电压表范围为1V～2V；
故答案为：0.5；1V～2V．

点评 本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，重点在于把握各电器的额定电压或最大限制电流，不能让每个电器超过其限制值；同时根据滑动变阻器的变化引起的电压或电流的变化进行分析．