Question

如图甲所示，电源电压恒定，滑动变阻器的规格为“30Ω  1A”，在AB间接入规格为“12V  12W”的灯泡，闭合开关，当变阻器的五分之一阻值连入电路时，灯泡正常发光。此时通过灯泡的电流是___A。电源打压是____V； R_o是在如图乙所示的R_a和R_b之间任意取值的电阻。当在AB间接入电阻R_o后，闭合开关，在保证电路安全的情况下，将滑片P从最右端向最左端滑动的过程中，电流表示数均出现过0.4A（电流表选择0～0.6A量程）。那么Ro的取值范围是______ Ω。

Answer

1A 18V 15Ω∼25Ω

【解析】

（1）根据P=UI求出灯泡正常工作时的电流；根据欧姆定律求出灯泡的电阻；

（2）在AB之间接入灯泡时，灯泡L与R串联，此时灯泡两端的电压和额定电压相等，根据欧姆定律求出变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；

（3）根据图2读出数据，根据欧姆定律求出Ra和Rb的阻值，根据欧姆定律求出电流表的示数为0.4A时电路中的总电阻，当滑动变阻器的滑片位于最右端时R0的阻值最小，根据电阻的串联求出R0的最小阻值，R0是Ra和Rb之间任意取值的电阻。

由P=UI可得，灯泡正常工作时的电流：IL===1A；由I=得灯泡正常工作时的电阻：RL===12Ω；当变阻器的五分之一阻值连入电路时,由于灯泡正常发光,则电路中的电流为IL=1A，根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：串联电路中的总电阻R=RL+RP=12Ω+×30Ω=18Ω，由I=得电源电压：U=IR=1A×18Ω=18V；根据图象数据可知当Ia=Ib=2A时,Ua=20V,Ub=50V，由I=得：Ra===10Ω,Rb===25Ω；当电流表示数为0.4A时,总电阻：R总===45Ω；当滑动变阻器的滑片位于最右端时,R0的阻值最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以,R0的最小阻值：R0小=R总−R=45Ω−30Ω=15Ω；又因R0是Ra和Rb之间任意取值的电阻，所以,R0的最大阻值：R0大=Rb=25Ω，

所以,R0的取值范围为15Ω∼25Ω