Question

（2013?义乌市）小阳同学在实验室选用部分器材连接了如图所示的电路，其中电源电压为6伏并保持不变，灯泡

（2013?义乌市）小阳同学在实验室选用部分器材连接了如图所示的电路，其中电源电压为6伏并保持不变，灯泡L上标有“3V、0.3A”字样，滑动变阻器R2的阻值变化范围为O～20Ω，电流表选“0～0.6A”量程．检查连接正确后，闭合开关S，灯泡发光．（1）遵循规范的实验操作，为配合答题分析，小阳认为需要画出此时的电路图，请你帮她将电路图画在方框内．要求：①电路图必须包含实物图中所有元件（开关S闭合，可用导线代替）②在图中标出该状态时可以确认并可供计算的已知条件③最终图形请用0.5毫米及以上的黑色签字笔描黑（2）请列式计算此时电流表的读数．（3）要保证电路中各元件不损坏，请通过计算确定滑动变阻可连入电路的阻值范围．

Answer 1

解答：解：（1）先画出电源符号，从电源的正极出发依次画出电流表、灯泡、滑动变阻器回到负极即可，如下图所示：
（2）根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：
R_L=

UL额

IL额

=

3V

0.3A

=10Ω，
∵闭合开关前滑动变阻器处于最大阻值处，且串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，
∴电流表的示数：
I=

U

RL+R2

=

6V

10Ω+20Ω

=0.2A；
（3）要保证电路中各元件不损坏，电路中的最大电流为0.3A，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器两端的电压：
U_2min=U-U_L=6V-3V=3V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴R_2min=

U2min

Imax

=

3V

0.3A

=10Ω，
∴滑动变阻器可连入电路的阻值范围为10Ω～20Ω．
答：（1）电路图如上图所示；
（2）此时电流表的读数为0.2A；
（3）要保证电路中各元件不损坏，滑动变阻器可连入电路的阻值范围为10Ω～20Ω．