Question

（10·南允）设计一个简单的电路，可选用的器材有：直流电源、定值电阻、滑动变阻器、小灯泡、开关和若干导线。要求：电源电压为9V且保持不变，滑动变阻器的滑片无论怎样滑动，都能使标有"5V 5W"字样的小灯泡的实际功率在1.25W～5.0W的范围内变化(不考虑温度对电阻的影响)。请根据要求：

（1）在右边虚线框内画出你所设计的电路图。

（2）试确定定值电阻的阻值和滑动变阻器的最大阻值。

Answer 1

 (8分)解：(1)电路图如图答4所示    …… (2分)

(2)灯L的电阻：R_L＝＝＝5Ω ……(1分)

P在R'左端时，滑动变阻器接入电路的电阻值为零，灯L的功率为最大，其值为5W，R₁两端电压

U₁＝U—U_L=9V—5V＝4V         ………(1分)

R₁＝＝＝4Ω    ……(1分)

P在R'右端时，滑动变阻器接入电路的电阻值为最大值，L的功率最小：P_L'＝1.25W

此时L两端的电压为U_L'，由＝， 得U_L'＝2.5V        …… (1分)

电流I′＝＝＝ 0.5A，

电路总电阻R_总＝＝＝18Ω                         ……(1分)

所以滑动变阻器的最大阻值为：R'_max ＝R_总－R₁－R_L＝9Ω       ……(1分)