Question

如图所示电路，电源电压为9V不变，小灯泡L标有“6V，3W”字样，滑动变阻器的最大阻值为24欧．不考虑小灯泡电阻的变化．求：
（1）小灯泡L的电阻多大？
（2）滑动变阻器的阻值为多大时小灯泡能正常发光？
（3）电流表的示数的变化范围多大？

Answer 1

解：（1）∵P=UI，
∴灯泡的额定电流I_L===0.5A，
∵I=，
∴灯泡的电阻R_L===12Ω；
（2）灯泡正常发光时的电压为6V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴此时电路中的电流I=I_L=0.5A，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L=9V-6V=3V，
滑动变阻器的阻值：
R_滑===6Ω；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电流表的示数最小，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴I_min===0.25A，
当灯泡正常发光时电路中的电流最大，即电流表的最大示数I_max=0.5A，
∴电流表的示数的变化范围是0.25A～0.5A．
答：（1）灯泡电阻为12Ω；
（2）滑动变阻器的阻值为6Ω时小灯泡能正常发光；
（3）电流表的示数的变化范围是0.25A～0.5A．
分析：（1）由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据P=UI求出额定电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻；
（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的阻值；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电流表的示数最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出其大小，当灯泡正常发光时电路中的电流最大，进一步得出答案．
点评：本题考查串联电路的特点和欧姆定律、电功的公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常工作时的电压和额定电压相等．