Question

如图所示的电路中，小灯泡L标有“3V 1.5W”字样，电流表的量程为0--0.6A，电压表的量程为0--3V，滑动变阻

如图所示的电路中，小灯泡L标有“3V 1.5W”字样，电流表的量程为0--0.6A，电压表的量程为0--3V，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电源电压为4V（设灯泡的电阻不随温度的变化而改变）．求： （1）灯泡的电阻？（2）当滑动变阻器接入的电阻为14Ω时，通过灯泡的电流为多少？（3）在（2）问中通电5min，灯消耗的电能为多少？（4）在确保安全的情况下，滑动变阻器的取值范围是多少？

Answer 1

（1）6Ω（2）0.2A（3）72J（4）2Ω-18Ω

（1）已知灯泡的额定电功率P=1.5W，额定电压U=3V，根据R=U 2 /P=(3V) 2 /1.5W=6Ω （2）当滑动变阻器接入的电阻为14Ω时，由图可知，两电阻串联，所以总电阻为20Ω，根据欧姆定律，求的电路中的电流为0.2A；（3）灯泡消耗的电能：W=I 2 Rt=(0.2A) 2 ×6Ω×5×60s=72J。（4）在确保安全的情况下，灯泡的额定电流是0.5A，额定电压时3V，当小灯泡在额定电压下，滑动变阻器的电压为1V，所以滑动变阻器的电阻为2Ω；电压表的最大量程为3V，所以灯泡两端最小电压为1V，电路中电流为1/6A，所以滑动变阻器的电阻为3V/1/6A=18Ω。