Question

（2014?密云县二模）把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器RH连接在总电压恒为18V的电

（2014?密云县二模）把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器RH连接在总电压恒为18V的电路中，灯丝电阻不随温度变化，如图所示．电流表和电压表选择的量程分别为“0～0.6A”和“0～15V”． 在保证电路安全的情况下，滑动变阻器接入电路中的电阻变化范围与灯泡电功率变化范围是（　　）A．0～100Ω 0～3WB．0～24Ω 0～0.75WC．0～60Ω 27W～0.75WD．24Ω～60Ω 3W～0.75W

Answer 1

（1）由“6V 3W”可求：
灯丝电阻：
R_L=

U额2

P额

=

(6V)2

3W

=12Ω，
灯正常发光时的电流：
I=

P额

U额

=

3W

6V

=0.5A，
由题知电路中的最大电流应为0.5A，
即：I=

U

RL+R

=

18V

12Ω+R

=0.5A，
∴滑动变阻器连入电路的最小电阻：
R_最小=24Ω；此时灯泡正常发光，灯泡功率为3W；
（3）为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，
∵U=U_L′+U_R，
∴滑动变阻器两端的最大电压：
U_R=U-U_L′=18V-15V=3V，
此时电路中的电流：
I′=

UL′

RL

=

3V

12Ω

=0.25A，
∵I′=

U

RL+R′

，
即：

18V

12Ω+R′

=0.25A，
∴滑动变阻器连入的最大电阻：
R′=60Ω；灯泡功率为P_小=I^′2R_L=（0.25A）²×12Ω=0.75W；
由以上可知滑动变阻器允许调节的范围为24Ω～60Ω；灯泡电功率变化范围是3W～0.75W．
故选D．