Question

【题目】如图甲所示的电路中，电源电压为15V保持不变，滑动变阻器上标有“30Ω 2A”字样，小灯泡额定电压为6V，它的U-I图像如图乙所示。

求：（1）小灯泡的额定功率。

（2）为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值。

（3）用一阻值为24Ω的定值电阻R0替换小灯泡接入电路中，移动滑片使电流表和电压表分别能在某个量程下满偏，滑动变阻器连入电路的阻值范围。

Answer 1

【答案】（1）3.6W（2）15Ω（3）1Ω—6Ω

【解析】

(1)由图乙可知, 灯泡两端的电压为6V时，通过它的电流为0.6A，

灯泡消耗的额定功率P额=U额I=6V×0.6A=3.6W；

(2) 灯泡与R2串联， 由串联电路的电压规律可得, 滑动变阻器两端的电压U2=UU1=15V6V=9V，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小：R滑===15Ω;

(3)题中要求电压表能达的最大值,若选015V量程,因电压表并联在R2两端，总电压为15V，则无论选择哪一电阻都不能使电压值达到15V，故电压表量程只能为03V；

因R0=24Ω,电路中的电流I′最大== =0.625A；

即电路中能达到的最大值只能为0.6A，故电流表量程只能选00.6A；

当电流表的最大电流为I最大=0.6A，则由欧姆定律可得：

电路中的最小电阻R最小= ==25Ω；

则滑动变阻器接入电阻为R2=25Ω24Ω=1Ω；

电压表最大电压为U最大=3V,则此时电阻两端电压为U最小=UU最大=15V3V=12V，

则此时电路中电流I2== =0.5A；

滑动变阻器接入电阻R′2===6Ω；

故滑动变阻器的接入范围为1Ω6Ω；