Question

（2011?东城区一模）如图所示的电路中，电源电压不变，定值电阻R₁=25Ω，滑动变阻器R₂的最大阻值为15Ω，灯泡L上标有“6V  4W”字样，不考虑灯丝电阻随温度的变化，电流表量程为0～0.6A，当只闭合S₁，滑动变阻器滑片P在B端时，电流表的示数为0.2A．当只闭合S₂时，要求灯L两端的电压不超过额定电压，电流表的示数不超过此量程，调节滑动变阻器滑片P，灯泡L功率的变化范围是

1～3.24

W．

Answer 1

分析：当只闭合S₁，电阻R₁与滑动变阻器的最大阻值R₂串联，电流表测电路中电流，根据串联电路电阻特点和欧姆定律求出电源的电压；
当只闭合S₂时，灯泡L与滑动变阻器串联，先根据R=

U2

P

求出灯泡的电阻，再根据I=

P

U

求出灯泡的额定电流与电流表的量程相比较，得出电路的最大电流；由欧姆定律可知当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中电流最小，利用电阻的串联特点和欧姆定律进一步求出，最后利用P=I²R分别求出灯泡的最大和最小电功率即可求出答案．

解答：解：当只闭合S₁，电阻R₁与滑动变阻器的最大阻值R₂串联，
电源的电压为U=I（R₁+R₂）=0.2A×（25Ω+15Ω）=8V；
当只闭合S₂时，灯泡L与滑动变阻器串联，
灯泡的电阻为R_L=

U 2 额

P额

=

(6V)2

4W

=9Ω
灯泡的额定电流为I_额=

P额

U额

=

4W

6V

≈0.67A＞0.6A，
所以此时电路的最大电流I_最大=0.6A，
此时灯泡的实际功率最大为P_最大=（I_最大）²R_L=（0.6A）²×9Ω=3.24W；
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小为
I_最小=

U

RL+R2

=

8V

9Ω+15Ω

=

1

3

A，
此时灯泡的实际功率最小为P_最小=（I_最小）²R_L=（

1

3

A）²×9Ω=1W；
所以灯泡L功率的变化范围是1～3.24W．
故答案为：1～3.24W．

点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定率、电功率的计算，关键是开关闭合和断开时电路串并联的辨别，难点是灯泡最大和最小实际电流的判断．