Question

一道物理电路题

图示的电路中，电源电压恒定不变，灯泡L标有“6V 3W”的字样，定值电阻R0的阻值为8Ω，滑动变阻器R的最大阻值为120Ω，电压表的量程为0~15V.当电压表的示数为8V时，灯泡恰好正常发光，忽略温度变化对灯泡电阻的影响.求：
（1）电源电压U
（2）滑动变阻器连入电路的电阻值为25Ω时，灯泡消耗的实际功率
（3）在不超过灯泡额定电压和电压表量程的情况下，滑动变阻器接入电路的阻值的变化范围

注：一二题无所谓，主要是第三题

Answer 1

1.因为灯泡正常发光，所以电流I=3W/6V=0.5A
电源电压U=6V+8V+0.5A*8Ω=18V
2.灯泡的电阻为R=6V/0.5A=12Ω
当变阻器接入阻值为25Ω时，电流I'=18V/(12Ω+8Ω+25Ω)=0.4A
P实=I'*I'*R=0.4A*0.4A*12Ω=1.92W
3.当接入电阻最大时，电压表示数为15V
接入电阻值为：Rmax，Rmax/(R0+R)=15/(18-15)
Rmax=100Ω
当灯泡正常发光时灯泡两端能加的电压值最大，接入阻值最小 ，最小值为Rmin=25Ω
所以 25Ω<= R变<=100Ω

Answer 2

（1）由灯泡的铭牌可求得电流，由串联电路的特点和欧姆定律可求得电压；
（2）由欧姆定律可求得电流，由P=I2R可求得实际功率；
（3）R0为定值电阻，则P=I2R0，由灯泡额定电流和电压表量程的限制可求得电流的范围，由功率公式可确定功率的变化范围．

解答：解：（1）由P=UI得：I= PU=0.5A，
R0上的电压为U0=IR0=0.5A×8Ω=4V，
总电压U=UL+U0+U1=18V；
（2）由P= U2R得：RL= U2P=12Ω，
由I= UR得：I1= URL+R0+R1= 18V45Ω=0.4A
灯泡的实际功率为：PL=I2R=（0.4A）2×12Ω=1.92W；
（3）当电压表达最大量程时，灯泡和R0上电压为U2=18V-15V=3V
电路中电流为：I2= U2RL+R0=0.15A
灯泡的额定电流为0.5A，故电路中电流范围为：0.15A～0.5A
则由P=I2R得：
R0功率变化范围0.18W≤P0≤2W；
答：（1）电源电压为18V；（2）灯泡实际消耗的功率为1.92W；（3）R0功率变化范围为0.18W≤P0≤2W．

Answer 3

回答蛮详细的