Question

如图所示的电路中，电源电压为4.5V，灯L标有“3V 0.9W”，滑动变阻器R上标有“30Ω 1A”的字样，电压表量程为0～3V．当滑动变阻器的滑片向左移动时，电压表的示数将    ．为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器连入电路中的阻值范围是    ．（设灯丝电阻保持不变）

Answer

由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化；
（2）根据P=UI求出灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，结合滑动变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小值；当电压表的示数最大时，滑动变阻器允许接入电路的电阻最大，根据串连电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，进一步求出滑动变阻器接入电路的阻值．
【解析】
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，灯泡两端的电压变大，
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小；
（2）根据P=UI可得，灯泡的额定电流：
IL===0.3A，
根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：
RL===10Ω，
∵串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
∴电路中的最大电流Imax=0.3A，
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路中的总电阻：
R总===15Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴滑动变阻器接入电路的最小阻值：
Rmin=R总-RL=15Ω-10Ω=5Ω；
当电压表的示数最大为3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路的电阻最大，
此时灯泡两端的电压：
ULmin=U-UR=4.5V-3V=1.5V，
电路的电流：
Imin===0.15A，
滑动变阻器接入电路的最大电阻值：
Rmax===20Ω，
即滑动变阻器连入电路中的阻值范围是5～20Ω．
故答案为：变小；5～20Ω．