Question

【题目】如图所示电路，电源两端电压U=10V，且保持不变，定值电阻R1的阻值为8Ω，滑动变阻器R2的阻值范围是0～20Ω，L为标有“6V 3W”的小灯泡 （不考虑灯丝电阻随温度的变化）．电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，闭合开关S后，要求灯L两端的电压不超过额定电压，且两电表的示数均不超过各自的量程，则小灯泡L消耗电功率的变化范围是________ W．

Answer 1

【答案】1.47～3

【解析】

由图可知定值电阻R1、灯泡L、滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；由P=UI可得，灯泡的额定电流：I额===0.5A，由I=可得，灯泡的电阻：RL===12Ω；当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I===0.5A，因灯泡的额定电流为0.5A，电流表的量程为00.6A，所以，电路中的最大电流和灯泡的额定电流相等，则灯泡的最大功率为3W；当电压表的示数U2=3V时，电路中的电流最小，灯泡消耗的电功率最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以,R1与L两端的电压：U1L=UU2=10V3V=7V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的最小电流：I′= ==0.35A，灯泡的最小功率：PL=(I′)2RL=(0.35A)2×12Ω=1.47W，所以，小灯泡L消耗电功率的变化范围是1.47W3W.