Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡上標有“8V”字樣，電流表的量程為，如圖乙是小燈泡的電流隨電壓變化的圖像。滑動變阻器R1的最大阻值為20Ω，定值電阻 R2的阻值為5Ω，當閉合S和S2、斷開S1、滑動變阻器的滑片移到中點時，小燈泡恰好正常發光。求：

(1)小燈泡的額定功率是多少？

(2)在閉合S和S1、斷開S2的情況下，為保證電流表的安全，滑動變阻器的取值范圍為多少？

(3)在閉合S和S2、斷開S1的情況下，當滑動變阻器的阻值調到17.5Ω時，這時小燈泡的功率為3.2W，此時電流表的讀數為多少？

Answer 1

【答案】（1）8W；（2）；（3）0.8A

【解析】

(1)小燈泡的額定功率為：

(2)當閉合S和S2、斷開S1，滑片移到中點時，R1 與L串聯，燈正常發光，滑動變阻器兩端的電壓

電源電壓

閉合S和S1、斷開S2時，R1 與R2 串聯，電流表測電路中的電流，由于電流表的量程為，所以，電路中的最大電流是3A，此時滑動變阻器接入電路的電阻最小為R1小，由歐姆定律可得，電路中的電流

解得

所以滑動變阻器的取值范圍是。

(3)根據題意可知，閉合S和S2、斷開S1，當滑動變阻器的阻值調到，時，這時小燈泡的功率是：，設此時電流表的示數是I，則

即

或

解得：，

小燈泡正常發光的電阻為

假設燈泡電阻不變，此時電流中的電流為

而此時滑動變阻器接入電路的電阻是17.5Ω大于10Ω，說明此時小燈泡不能正常發光，它的電阻小于8Ω，那么電路中的電流應大于0.7A，所以不合題意，舍去，所以此時電流表的讀數是0.8A；

或當時

不合題意，舍去，所以此時電流表的讀數是0.8A。

答：(1)小燈泡的額定功率是8W；

(2)在閉合S和S1、斷開S2的情況下，為保證電流表的安全，滑動變阻器的取值范圍為。

(3)在閉合S和S2、斷開S1的情況下，當滑動變阻器的阻值調到17.5Ω時，這時小燈泡的功率為3.2W，此時電流表的讀數為0.8A。