Question

【題目】小明在做“調節燈泡亮度”的電學實驗時，電路如圖所示，電源電壓恒為6V，電壓表量程“0～3V”，滑動變阻器規格“30Ω 1A”，燈泡L標有“5V 2.5W”字樣（忽略燈絲電阻變化）．在不損壞電路元件的情況下，該電路的最大功率是________W，電路中電流變化的范圍是________A，滑動變阻器阻值變化的范圍是________Ω．

Answer 1

【答案】3 0.3～0.5 2～10

【解析】

由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓。(1)燈泡正常發光時的電壓為5V，功率為2.5W，因串聯電路總電壓等于各分電壓之和，所以,此時電壓表的示數U滑＝UUL＝6V5V＝1V，因串聯電路中各處的電流相等，所以，根據P＝UI可得，燈泡正常發光時電路中的電流：I＝IL＝＝0.5A，因滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，所以,電路中的最大電流Imax＝0.5A，電路的最大電功率：Pmax＝UImax＝6V×0.5A＝3W；此時滑動變阻器接入電路的電阻最小，最小為：R滑min＝＝2Ω；(2)當電壓表的示數為3V時，電路中的電流最小，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，燈泡的電阻：RL＝＝10Ω，燈泡兩端的電壓：U′L＝UU滑max＝6V3V＝3V，電路中的最小電流：Imin＝＝0.3A，則電路中電流變化的范圍是0.3A0.5A；滑動變阻器接入電路中的最大阻值：R滑max＝＝10Ω，則滑動變阻器阻值變化的范圍是2Ω10Ω.