Question

如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,已知R 1 =12Ω,滑动变阻器R 2 的最大阻值为20Ω

如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,已知R 1 =12Ω,滑动变阻器R 2 的最大阻值为20Ω,电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0-3V.灯泡电阻不随温度变化,求: (1)闭合S 1 、S 2 ,断开S 3 ,滑动变阻器滑片在最右端时, 电路的总电阻是多少?(2)保持滑片P不动,断开S 1 、S 2 、S 3 ,此时灯泡的实 际功率为0.75W,求电源电压是多大?(3)只闭合S 3 ,要保证电路中各元件安全,求滑动变阻 器R 2 的取值范围。

Answer 1

（1）7.5Ω（2）8V（3）4Ω≤R 2 ≤7.2Ω

试题分析：（1）此时R 1 与R 2 并联，总电阻R=R 1 R 2 /（R 1 ＋R 2 ）=12Ω×20Ω/（12Ω＋20Ω）=7.5Ω （2）此时L与R 2 串联，灯泡电阻为 R L =U 额 2 /P 额 =（6V） 2 /3W=12Ω由P=I 2 R L 有I=0.25A， 电源电压U=IR 总 =I（R L ＋R 2 ）=0.25A×（12Ω＋20Ω）=8V。 （3）此时R 2 与L串联，电压表测R 2 两端电压，要电压表安全，R 2 两端电压要小于等于3V，有U 2 =IR 2 =×R 2 ≤3V 解得R 2 ≤7.2Ω，要灯泡安全，通过灯泡电流I L ≤I 额 ，I 额 =P 额 /U 额 =0.5A有I L =U/（ R L ＋R 2 ）= ≤0.5A 解得R 2 ≥4Ω，因此R 2 的取值范围为4Ω≤R 2 ≤7.2Ω