Question

【题目】如图所示，电源电压恒为4.5V，定值电阻R1的阻值为11Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω1A”字样，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样(不计灯丝电阻变化)，电流表选择量程“0~0.6A”，电压表选择量程“0~3V"。S1闭合，S2接b时，移动滑片P的位置可使灯泡正常发光，求：

(1)灯泡正常发光时，通过滑动变阻器R2的电流为多少?

(2)保持变阻器R2滑片位置不变，当S1闭合、S2接a时，求定值电阻R1消耗的电功率为多少?

(3)当S1闭合，S2接b时，为保证电路中各元件的安全，变阻器允许接人电路的阻值范围为多少？

Answer 1

【答案】见解析所示

【解析】 (1)由图知,S1闭合,S2接b，灯泡与变阻器R串联，电压表测变阻器两端电压，串联电路中电流处处相等，由P＝UI可得，灯正常发光时通过变阻器的电流：I＝IR＝I额＝＝0.5A；(2)由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，此时变阻器连入电路的阻值：R＝＝4Ω；由图知,当S1闭合,S2接a时,R1与R2串联，滑片位置不动，此时电路中电流：I′＝＝0.3A，所以定值电阻R1的功率；P1＝I′2R1＝(0.3A)2×11Ω＝0.99W，(3)①当S1闭合,S2接b时,L与R2串联，电流表测电路中电流，电压表测R两端电压，RL＝＝5Ω,为了电路安全，0.5A,且3V,综上解得滑动变阻器的取值范围为4ΩR210Ω