(2011?營(yíng)口)如右圖小紅在做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),電源電壓為4.5V,電壓表量程為0~3V,電流表量程為0~0.6A,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω 1.5A”,小燈泡的規(guī)格為“2V 1W”(不考慮燈絲電阻與溫度的關(guān)系),在不損壞各元件的情況下,電路中的最大電流是
0.5
0.5
A,滑動(dòng)變阻器連入的最小電阻是
5
5
Ω,燈泡的最小功率是
0.5625
0.5625
W.
分析:由電路圖可知,燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流;根據(jù)I=
P
U
求出燈泡正常工作時(shí)的電流,再根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻;再結(jié)合電流表的量程確定電路中的最大電流,然后根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻,再根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最小電阻值;當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)燈泡的電功率最小,先根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓,利用歐姆定律求出電路中的電流,再根據(jù)P=UI求出燈泡的最小功率.
解答:解:燈泡正常工作電流:IL=
PL
UL
=
1W
2V
=0.5A<0.6A,故電路中的最大電流為0.5A;
燈泡的電阻為RL=
UL
IL
=
2V
0.5A
=4Ω;
此時(shí)電路中的總電阻為R=
U
IL
=
4.5V
0.5A
=9Ω;
滑動(dòng)變阻器接入電路的最小電阻為R最小=R-RL=9Ω-4Ω=5Ω;
當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)燈泡的電功率最小,
此時(shí)燈泡兩端的電壓為UL′=U-UP=4.5V-3V=1.5V,
電路中的電流為I=
UL
RL
=
1.5V
=0.375A,
燈泡的最小功率為PL最小=I2RL=(0.375A)2×4Ω=0.5625W.
故答案為:0.5;5;0.5625W.
點(diǎn)評(píng):解決此題要考慮到各個(gè)方面,兩表不要超過(guò)量程,還要燈泡正常工作.更值的注意的是當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為3V時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大.
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(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端時(shí),電流表的讀數(shù)為0.4A.小燈泡的額定功率是多少?
(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S2閉合,S1斷開(kāi)時(shí),電流表的最大示數(shù)是多少?此時(shí)通電5min,電阻R1產(chǎn)生的熱量是多少?

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