Question

【題目】如圖所示,電路的電源電壓和燈泡電阻不變,R1=5Ω,燈L標(biāo)有"8V 10Ω"字樣，電流表量程為0～3A, 電壓表的量程為0～3V,滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“45Ω2A”字樣．

（1）只閉合S1時(shí),電流表的示數(shù)為0.6A,求電源電壓．

（2）閉合S1、S2、S3,滑片移到b端時(shí), 滑動(dòng)變阻器R2消耗的電功率．

（3）只閉合S2時(shí),在保證電路安全的情況下,求變阻器連入電路的阻值范圍．

Answer 1

【答案】（1）9V （2）1.8W （3）1.25Ω—5Ω

【解析】

(1)只閉合S1時(shí),燈L和R1串聯(lián)，如圖，

電源電壓：

U=I(R1+RL)=0.6A×(5Ω+10Ω)=9V，

(2)閉合S1、S2、S3,滑片移到b端(R2全連入)時(shí)，R1和R2并聯(lián)，

由P=得滑動(dòng)變阻器R2消耗的電功率：P===1.8W;

(3)只閉合S2時(shí),如圖所示,燈L和R2串聯(lián)，

為保證電路安全，要考慮電壓表的量程、電流表的量程是否合適，以及燈兩端的電壓要小于等于8V:

①對(duì)于電流表，量程為03A，當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電阻為0時(shí)，電流最大：

I大===0.9A<3A，

∴當(dāng)滑片左右移動(dòng)時(shí)，電路中的電流不會(huì)超出電流表的量程；

②對(duì)于電壓表,量程為03V,滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓U大=3V，此時(shí)連入的電阻最大：

∵I= =

∴R大= = =5Ω；

③由題知,UL=8V是燈泡正常工作時(shí)的電壓，超過此電壓燈泡容易損壞，

此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最小(U小=UUL=9V8V=1V)，連入電路的電阻最小：

∵I′==，

∴R小== =1.25Ω；

由①②③可知，為保證電路安全，滑動(dòng)變阻器連入的電阻范圍是1.25Ω5Ω.