Question

【题目】如图所示，R0=5Ω，灯泡L标有“4.5V 1.5W”字样，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，电流表的量程是0～0.6A．电压表的量程是0～3V．只闭合S1，灯泡L恰好正常发光，求：

（1）灯泡正常发光时的电阻；

（2）只闭合S2，变阻器的滑片P处于中点，电阻R0消耗的电功率；

（3）只闭合S2，为保证电路各元件安全，求滑动变阻器允许接入电路的阻值范围．

Answer 1

【答案】（1）13.5Ω；

（2）4.5W；

（3）2.5Ω～10Ω．

【解析】解：（1）由P=得灯泡正常发光时的电阻：

RL===13.5Ω；

（2）由于只闭合S1，只有灯泡接入电路，而灯泡正常发光，则电源电压U=U额=4.5V；

只闭合S2，变阻器的滑片P处于中点，变阻器与R0串联，则总电阻为R总=R0+R=5Ω+×20Ω=15Ω，

则电流为I===0.3A，

所以R0消耗的电功率为P0=I2R0=（0.3A）2×5Ω=4.5W；

（3）当电流 最大为I=0.6A时，滑动变阻器接入电路的阻值最小，

由I=得：

R总===7.5Ω，

滑动变阻器接入电路的最小阻值：

Rmin=R总﹣R0=7.5Ω﹣5Ω=2.5Ω；

当滑动变阻器上电压为3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，

此时电流I′====0.3A，

由I=得：

滑动变阻器接入电路的最大阻值：

Rmax===10Ω；

答：（1）灯泡正常发光时的电阻为13.5Ω；

（2）只闭合S2，变阻器的滑片P处于中点，电阻R0消耗的电功率为4.5W；

（3）只闭合S2，为保证电路各元件安全，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为2.5Ω～10Ω．