Question

小阳同学在实验室选用部分器材连接了如图所示的电路，其中电源电压为6伏并保持不变，灯泡L上标有“3V、0.3A”字样，滑动变阻器R₂的阻值变化范围为0～20Ω，电流表选“0～0.6A”量程．检查连接正确后，闭合开关S，灯泡发光．

(1）遵循规范的实验操作，为配合答题解析，小阳认为需要画出此时的电路图，请你帮她将电路图画在方框内。
要求：①电路图必须包含实物图中所有元件（开关S闭合，可用导线代替）
②在图中标出该状态时可以确认并可供计算的已知条件。
③最终图形请用0.5毫米及以上的黑色签字笔描黑。
(2）请列式计算此时电流表的读数。
(3）要保证电路中各元件不损坏，请通过计算确定滑动变阻器可连入电路的阻值范围。

Answer 1

（1）如右图所示（电路图正确1分，其中变阻器可事成定值电阻，标出滑动变阻器20Ω，1分）

（2）0.2A； （3）滑动变阻器连入电路的阻值范围为10Ω～20Ω。

（2）解：灯泡的电阻：R_L==10Ω
电流表读数：I==0.2A；
（3）解：要保证电路中各元件不损坏，电路最大电流为0.3A
R_小==20Ω
（1）由于是电路刚闭合开关时的情景，故变阻器的电阻最大，电源电压为6V，画出的电路图如右图所示；（2）欲计算此时电流表的读数，由于电源电压已知，灯泡的电阻可由其标号求出，变阻器接入电路的电阻也已知，故由欧姆定律可求出电路中的电流来；（3）欲求滑动变阻器可连入电路的阻值范围，由电流表的量程和灯泡的标号可判断出电路中的最大电流为0.3A，故可求出此时电路中的总电阻，再让它减去灯泡的电阻就是变阻器接入电路的最小电阻；由于电路中没有电压表，故当变阻器的阻值增大时也不会对其他的电路元件造成危害，故变阻器接入电路的最大阻值就是变阻器的最大电阻。