Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒為4.5V，定值電阻R1的阻值為11Ω，滑動變阻器R2上標(biāo)有“20Ω1A”字樣，燈泡L上標(biāo)有“2.5V 1.25W”字樣(不計燈絲電阻變化)，電流表選擇量程“0~0.6A”，電壓表選擇量程“0~3V"。S1閉合，S2接b時，移動滑片P的位置可使燈泡正常發(fā)光，求：

(1)燈泡正常發(fā)光時，通過滑動變阻器R2的電流為多少?

(2)保持變阻器R2滑片位置不變，當(dāng)S1閉合、S2接a時，求定值電阻R1消耗的電功率為多少?

(3)當(dāng)S1閉合，S2接b時，為保證電路中各元件的安全，變阻器允許接人電路的阻值范圍為多少？

Answer 1

【答案】見解析所示

【解析】 (1)由圖知,S1閉合,S2接b，燈泡與變阻器R串聯(lián)，電壓表測變阻器兩端電壓，串聯(lián)電路中電流處處相等，由P＝UI可得，燈正常發(fā)光時通過變阻器的電流：I＝IR＝I額＝＝0.5A；(2)由串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可得，此時變阻器連入電路的阻值：R＝＝4Ω；由圖知,當(dāng)S1閉合,S2接a時,R1與R2串聯(lián)，滑片位置不動，此時電路中電流：I′＝＝0.3A，所以定值電阻R1的功率；P1＝I′2R1＝(0.3A)2×11Ω＝0.99W，(3)①當(dāng)S1閉合,S2接b時,L與R2串聯(lián)，電流表測電路中電流，電壓表測R兩端電壓，RL＝＝5Ω,為了電路安全，0.5A,且3V,綜上解得滑動變阻器的取值范圍為4ΩR210Ω