Question

某课外兴趣小组进行电学实验，电源电压为4.5V，滑动变阻规格“20Ω1A”小灯标有“2.5V1.25W”（假设灯丝电阻不变）电压表量程为“0-3V”；在使用过程中，为了保证电路元件的安全，则电路中电流的变化范围是______；电路消耗的最小功率为______W．

Answer 1

由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）由P=UI可得，灯泡的额定电流：
I_L=

PL

UL

=

1.25W

2.5V

=0.5A，
由I=

U

R

可得，灯泡的电阻：
R_L=

UL

IL

=

2.5V

0.5A

=5Ω，
由滑动变阻器的铭牌可知，允许通过的最大电流为1A，
则电路中的最大电流为0.5A；
（2）当电压表的示数最大时，电路中的电流最小，电路消耗的电功率最小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时灯泡两端的电压：
U_L′=U-U_滑=4.5V-3V=1.5V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的最小电流：
I=

UL′

RL

=

1.5V

5Ω

=0.3A，
则电路中电路的变化范围为0.3A～0.5A，
电路消耗的最小功率：
P_最小=UI=4.5V×0.3A=1.35W．
故答案为：0.3A～0.5A；1.35．