Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡上標(biāo)有“8V”字樣，電流表的量程為0～1.2A，如圖乙是小燈泡的電流隨電壓變化的圖像。滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為20Ω，定值電阻R2的阻值為9Ω，當(dāng)閉合S和S2、斷開(kāi)S1、滑動(dòng)變阻器的滑片移到中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光。求：

（1）電源電壓是多少？

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

（3）閉合S和S2、斷開(kāi)S1，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到17.5Ω時(shí)，這時(shí)小燈泡的功率為3.2W，此時(shí)電流表的讀數(shù)為多少?

Answer 1

【答案】（1）18V（2）6~20Ω（3）0.8A

【解析】

（1）當(dāng)閉合S和S2、斷開(kāi)S1，滑片移到中點(diǎn)時(shí)，R1 與L串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流。由于燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電壓是：UL =8V，由圖乙知道此時(shí)通過(guò)燈泡的電流是：IL =1A，因?yàn)榇��?lián)電路中各處的電流相等，所以，由歐姆定律知道，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓是：U1 =IL R1 =1A××20Ω=10V，又因?yàn)榇��?lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓是：U=UL +U1 =8V+10V=18V；

（2）閉合S和S1、斷開(kāi)S2時(shí)，R1 與R2 串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，由于電流表的量程為0～1.2A，所以，電路中的最大電流是1.2A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小為R1小，由歐姆定律知道，電路中的電流是： ，解得R1小=6Ω，所以滑動(dòng)變阻器的取值范圍是6~20Ω；

（3）根據(jù)題意知道，閉合S和S2、斷開(kāi)S1，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到R1=17.5Ω時(shí)，這時(shí)小燈泡的功率是：P2=3.2W，設(shè)此時(shí)電流表的示數(shù)是I，則U=U1+U2，即 ，代入數(shù)據(jù)解得：I1=0.8A I2=A（不合題意，舍去），即此時(shí)電流表的讀數(shù)是0.8A。