Question

标有“4V 1W”的小灯泡和“20Ω 1A”的滑动变阻器连接在图所示的电路中，电源电压为6V，电流表量程为“O～O.6A”，电压表量程为“0～3V”．为确保电路安全，闭合开关时，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围应控制在（不考虑温度对电阻的影响）（　　）

• A、O～8Ω
• B、8～16Ω
• C、16～20Ω
• D、以上答案都不对

Answer 1

分析：首先根据电路图分析电路的连接方式，根据灯泡的铭牌计算电路允许通过的最大电流和灯泡的电阻，然后结合电压表和电流表的量程并根据欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的阻值变化范围．

解答：解：灯泡和滑动变阻器串联在电路中，根据灯泡的铭牌计算电路允许通过的最大电流和灯泡的电阻．
I=

PL

UL

=

1W

4V

=0.25A
R_L=

U 2 L

P

=

(4V)2

1W

=16Ω
根据欧姆定律计算该电流时滑动变阻器接入电路的电阻．
R=

U

I

=

6V

0.25A

=24Ω
R_滑=R-R_L=24Ω-16Ω=8Ω
当电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大．灯泡两端电压为
U_L=U-U_滑=6V-3V=3V
I=

UL

RL

=

3V

16Ω

=0.1875A
R=

U

I

=

3V

0.1875A

=16Ω
所以滑动变阻器接入电路的电阻变化范围为8Ω～16Ω．
故选B．

点评：本题考查学生能否灵活运用欧姆定律并结合串联电路电阻和电压规律以及电功率公式计算有关物理量正确判断滑动变阻器接入电路的电阻变化范围．