Question

【題目】如圖所示，L是標有“2V 1W”字樣的燈泡，電流表A1、電流表A的量程均為0～0.6A，電源電壓保持不變．將滑動變阻器的滑片P滑至b端．

（1）斷開S1、閉合S2，電壓表的示數為6.0V，電流表A的示數為0.30A．求滑動變阻器的最大阻值以及它在1min內產生的熱量；

（2）閉合S1、S2，電流表A1的示數為0.10A，求R1的阻值；

（3）斷開S1、S2，為了保證電路的安全，求滑動變阻器的阻值調節范圍．

Answer 1

【答案】（1）滑動變阻器的最大阻值為20歐、產生的熱量為108J．

（2）電阻R1的阻值為60Ω．

（3）滑動變阻器的變化范圍為8Ω～20Ω．

【解析】解：（1）斷開S1、閉合S2，電燈被短路，電阻R1沒有接入電路，只有滑動變阻器接入電路，電壓表測量滑動變阻器的電壓，也是電源的電壓，電源電壓U=6V，滑動變阻器的最大阻值R滑===20Ω，

滑動變阻器在1min內產生的熱量Q=U滑It=6V×0.3A×60s=108J．

（2）閉合S1、S2，電阻R1可以接到電源上，電流表A1的示數為0.10A，是電阻R1的電流I1，故電阻R1的電阻R1===60Ω．

（3）電燈的額定電壓為2V，額定功率為1W，則電燈的額定電流I燈===0.5A，燈的電阻R燈===4Ω，

斷開S1、S2，滑動變阻器與電燈串聯，電壓表測量滑動變阻器的電壓，由于在（1）中的電壓表的讀數為6V，故電壓表用的是0﹣15V的量程，最大電壓大于電源電壓，電壓表不會超過量程．故應從電流表與電燈的因素考慮，電燈的額定電流為0.5A，故電路中的電流不能超過0.5A，此時電路的總電阻為R總===12Ω，滑動變阻器的最小阻值R小=R總﹣R燈=12Ω﹣4Ω=8Ω．

答：（1）滑動變阻器的最大阻值為20歐、產生的熱量為108J．

（2）電阻R1的阻值為60Ω．

（3）滑動變阻器的變化范圍為8Ω～20Ω．