Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓恒為4.5V，燈L標(biāo)有“3V 0.9W”（燈泡阻值不變），滑動(dòng)變阻器R上標(biāo)有“50Ω 1A”的字樣，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A，為了保證電路中各元件安全工作，電路中允許通過(guò)的最大電流為A，燈泡的最小電功率為W，滑動(dòng)變阻器允許接入電路的阻值范圍是Ω．

Answer 1

【答案】0.3；0.225；5～20
【解析】（1）根據(jù)電功率的變形公式可知，燈泡 的額定電流為 ，
電流表能通過(guò)的最大電流為0.6A，滑動(dòng)變阻器能通過(guò)的最大電流為1A，根據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律可知電路中允許通過(guò)的最大電流為0.3A；
（2）根據(jù)電功率的變形公式可知燈泡L的電阻為 ，
若想使燈泡的達(dá)到最小電功率，那么燈泡兩端的電壓要達(dá)到最小，電路中的電流最小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，可知滑動(dòng)變阻器兩端電壓要達(dá)到最大，假設(shè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓可以達(dá)到電壓表的量程3V，此時(shí)燈泡兩端電壓為1.5V，
根據(jù)歐姆定律，此時(shí)的電流為 ，
滑動(dòng)變阻器的阻值為 ，
在滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，所以假設(shè)成立，故燈泡的最小電功率為 ：
；
（3）根據(jù)以上計(jì)算可以知道電路中電流的范圍是 ，所以當(dāng)電流為0.15A時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值為 ，當(dāng)電流為0.3A時(shí)，燈泡正常發(fā)光，兩端電壓為3V，由于電源電壓4.5V，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為1.5V，
根據(jù)歐姆定律計(jì)算得到此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電壓為 ：
，
故滑動(dòng)變阻器允許接入電路的阻值范圍是 .
故答案為：0.3；0.225；5～20．
由圖知，L與R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）由P=UI求出正常工作時(shí)的電流，根據(jù)求出燈泡的電阻,根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)確定電路中最大電流；
（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，從而計(jì)算出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小電阻；
（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律分別表示出電路中的電流，利用串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)得出等式即可求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值．