Question

如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L上标有“6V  3W”字样,已知R₁=12Ω,滑动变阻器R₂的最大阻值为20Ω,电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0-3V.灯泡电阻不随温度变化,求:

(1)闭合S₁、S₂,断开S₃,滑动变阻器滑片在最右端时, 电路的总电阻是多少?

(2)保持滑片P不动,断开S₁、S₂、S₃,此时灯泡的实 际功率为0.75W,求电源电压是多大?

(3)只闭合S₃,要保证电路中各元件安全,求滑动变阻 器R₂的取值范围。

Answer

（1）7.5Ω（2）8V（3）4Ω≤R2≤7.2Ω

【解析】

试题分析：（1）此时R1与R2并联，总电阻R=R1R2/（R1＋R2）=12Ω×20Ω/（12Ω＋20Ω）=7.5Ω

（2）此时L与R2串联，灯泡电阻为

RL=U额2/P额=（6V）2/3W=12Ω由P=I2RL有I=0.25A，

电源电压U=IR总=I（RL＋R2）=0.25A×（12Ω＋20Ω）=8V。

（3）此时R2与L串联，电压表测R2两端电压，要电压表安全，R2两端电压要小于等于3V，有U2=IR2=×R2≤3V  解得R2≤7.2Ω，要灯泡安全，通过灯泡电流IL≤I额，I额=P额/U额=0.5A有IL=U/（ RL＋R2）= ≤0.5A  解得R2≥4Ω，因此R2的取值范围为4Ω≤R2≤7.2Ω

考点：电学计算