Question

如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器R规格为“20Ω，1A”，灯泡L标有“3.0V，1.5W”字样（不考虑灯丝电阻变化）．在不损坏电路元件情况下，求：

（1）灯泡的电阻和正常工作的电流；

（2）滑动变阻器阻值变化的范围；

（3）该电路的最大功率．

Answer

（1）灯泡的电阻为12欧姆，正常工作的电流为0.5A；

（2）滑动变阻器阻值变化的范围是：3Ω～12Ω；

（3）该电路的最大功率为2.25W．

【解析】

试题分析：（1）由电功率公式可以求出灯泡电阻与额定电流．

（2）由串联电路特点与欧姆定律可以求出滑动变阻器的阻值范围．

（3）由电功率公式可以求出电路消耗的最大功率．

【解析】
（1）由P=UI可知，灯泡额定电流：

I===0.5A，

由I=可知，灯泡电阻：RL===6Ω；

（2）电路最大电流等于灯泡额定电流，

由I=可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值：

R滑最小===3Ω，

电压表量程为0～3V，电压表最大示数是3V，

此时电路电流I′===0.25A，

由I=可知，

此时滑动变阻器接入电路的阻值：

R滑最大===12Ω，

则滑动变阻器接入电路的阻值范围是：3Ω～12Ω；

（3）灯泡正常发光时电路电流最大，此时电路消耗的功率最大，

最大功率：P=UI=4.5V×0.5A=2.25W；

答：（1）灯泡的电阻为12欧姆，正常工作的电流为0.5A；

（2）滑动变阻器阻值变化的范围是：3Ω～12Ω；

（3）该电路的最大功率为2.25W．

【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据灯泡的额定电压和电流表的量程确定电路中的最大电流，对于选择题并不一定完全解答选项，只要有不正确的地方，本选项即为不正确．