Question

一道动态电路的物理题，请各位物理高手解答！

把标有6V 3W的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V的电路中，电流表选择的量程为0-0.6A，电压表选择的量程为0-15V，要求闭合开关后两电表的示数均不超过额定值（灯丝电阻不变），下列说法正确的是：
A.电路的总功率最大为10.8W
B.小灯泡的电功率最小值为0.75W
C.滑动变阻器允许调节的范围是18Ω-60Ω。
请大家提供最简单快捷的解法，谢谢！

Answer 1

最快的方法就是排除法。小灯泡的最大电流为0.5A，所以A错。C的话你把其中的电阻代个极端值进去，发现错了。所以选B。这道题的思路就是要保护两个电表和小灯泡

Answer 2

A，电路的总功率最大时，电流要保证不超过电流表的最大量程，即Pmax=U*Imax=18*0.6=10.8w

B，小灯泡的电功率最小值是为了保证电压表两端的电压不超过最大量程，即U灯max=18-U表max=18-15=3v，所以P灯min=U灯max²/R灯，R灯=u灯²/p灯=6²/3=12欧，所以P灯min=3²/12=0.75W

C，滑动变阻器允许调节的范围也是为了保证电流表和电压表的安全，阻值最少时，电路的电流不能过大，R=U/I=18/0.6=30欧，所以R滑min=30-12=18欧；阻值最大时，电压表两端的电压不能过大，所以滑动变阻器的最大电压为15V，即灯泡的电压为3V，因为灯泡的电阻为12欧，所以电路电流I1=3/12=0.25小于0.6，所以R滑max=U滑max/I1=15/0.25=60欧

Answer 3

电路的总功率最大时，电流要保证不超过电流表的最大量程，即Pmax=U*Imax=18*0.6=10.8w

B，小灯泡的电功率最小值是为了保证电压表两端的电压不超过最大量程，即U灯max=18-U表max=18-15=3v，所以P灯min=U灯max²/R灯，R灯=u灯²/p灯=6²/3=12欧，所以P灯min=3²/12=0.75W

C，R=U/I=18/0.6=30欧，所以R滑min=30-12=18欧；阻值最大时，电压表两端的电压不能过大，所以滑动变阻器的最大电压为15V，即灯泡的电压为3V，因为灯泡的电阻为12欧，所以电路电流I1=3/12=0.25小于0.6，所以R滑max=U滑max/I1=15/0.25=60欧 .......................................................................................................