Question

小明身边有一只标有“6V”小灯泡L，它的I-U图象如图甲，他利用该灯泡设计了一个调光台灯电路，如图乙，电

小明身边有一只标有“6V”小灯泡L，它的I-U图象如图甲，他利用该灯泡设计了一个调光台灯电路，如图乙，电源电压U=10V，要求小灯泡的功率只能在1W至6W范围内变化，请你为他确定：RO=______Ω，滑动变阻器R接入电路的阻值变化范围是______Ω．

Answer 1

（1）变阻器接入电路中的电阻为0时，灯泡与R_O串联，这时灯泡的功率为最大6W，
根据P=UI由图甲可知：灯泡的功率为最大6W时，灯泡两端的电压U_max=6V，电流I_max=1A，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴U_O=U-U_max=10V-6V=4V，
∵I=

U

R

，
∴R₀=

U

Imax

=

4V

1A

=40Ω．
（2）变阻器的阻值全部接入电路时，灯泡功率为最小1W，灯泡与R_O、变阻器串联，
根据P=UI由图甲可知：灯泡的功率为最小1W时，灯泡两端的电压U_min=2V，电流I_min=0.5A，
∵I=

U

R

，
∴R_总=

U

Imin

=

10V

0.5A

=20Ω，R_Lmin=

Umin

Imin

=

2V

0.5A

=4Ω，
∵串联电路中总电阻等于串联的各电阻之和，
∴变阻器的阻值R=R_总-R_Lmin-R₀=20Ω-4Ω-4Ω=12Ω，
∴滑动变阻器R接入电路的阻值变化范围是0～12Ω．
故答案为：4；0～12Ω．