Question

把標有“6V、3W”的小燈泡L與最大阻值為100W的滑動變阻器R_W連接在總電壓恒為18V的電路中，如圖所示。電流表和電壓表選擇的量程分別為“0~0.6A”和“0~15V”。要求閉合開關S后，兩電表的示數均不超過所選量程，且燈泡L兩端電壓不超過額定電壓（設燈絲電阻不變）。則滑動變阻器R_W允許調節的范圍是              。

Answer 1

24Ω~60Ω

試題分析：由“6V 3W”可求：燈絲電阻：，
燈正常發光時的電流：，
由題知電路中的最大電流應為0.5A，
即：，
∴滑動變阻器連入電路的最小電阻：
R_最小=24Ω；
為保護電壓表，滑動變阻器兩端的最大電壓為15V，此時滑動變阻器連入的電阻最大，
∵U=U_L′+U_R，
∴滑動變阻器兩端的最大電壓：
U_R=U-U_L′=18V-15V=3V，
此時電路中的電流：
，
∵，
即：，
∴滑動變阻器連入的最大電阻：R′=60Ω；由以上可知滑動變阻器允許調節的范圍為24Ω～60Ω．
點評：解決本題的關鍵：一是根據燈的銘牌求出允許通過的最大電流、確定滑動變阻器連入的最小阻值；二是根據電壓表的量程求出滑動變阻器兩端的最大電壓、確定滑動變阻器連入的最大阻值，難度較大。