Question

7．如图所示，电源电压恒定为6V，滑动变阻器的最大值为8Ω，电压表的读数为4V，电流表的读数为0.5A．求：
（1）电路中灯泡电阻为多少？
（2）滑动变阻器两端的电压为多少V？
（3）当滑动变阻器的滑片由最大值滑到最小值时，电压表的变化范围是多少？

Answer 1

分析 由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）知道灯泡两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻；
（2）根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的最小示数；当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电压表的示数最大即为电源的电压，据此得出答案．

解答 解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）由I=$\frac{U}{R}$可得，灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{4V}{0.5A}$=8Ω；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_L=6V-4V=2V；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I′=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$=$\frac{6V}{8Ω+8Ω}$=$\frac{3}{8}$A，
电压表的最小示数：
U_L′=I′R_L=$\frac{3}{8}$A×8Ω=3V，
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电压表的示数最大，即为电源的电压6V，
所以，当滑动变阻器的滑片由最大值滑到最小值时，电压表的变化范围是3V～6V．
答：（1）电路中灯泡电阻为8Ω；
（2）滑动变阻器两端的电压为2V；
（3）当滑动变阻器的滑片由最大值滑到最小值时，电压表的变化范围是3V～6V．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是电压表最大示数和最小示数的判断．