Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓恒為4.5V，燈L標有“3V，0.9W”（燈泡阻值不變），滑動變阻器R上標有“50Ω，1A”的字樣，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A，小燈泡的電阻是Ω，為了保證電路中各元件安全工作，電路中允許通過的最大電流為A，滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍是Ω．

Answer 1

【答案】10；0.3；5～20
【解析】解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流．（1）燈泡正常發光時的電壓UL=3V，功率PL=0.9W，由P=UI可得，燈L正常工作時的電流：IL= = =0.3A， 由I= 可得，燈泡的電阻：RL= ═10Ω；（2）燈泡正常發光時電流IL=0.3A＜0.6A，所以，電路中允許通過的最大電流Imax=IL=0.3A；此時滑動變阻器接入電路的電阻最小，根據串聯電路中各處的電流相等由I= 可得：此時電路中的總電阻：R總min= = =15Ω，根據串聯電路中總電阻等于各分電阻之和可知滑動變阻器接入電路中的最小電阻：Rmin=R總﹣RL=15Ω﹣10Ω=5Ω；當電壓表的示數為3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據串聯電路中總電壓等于各分電壓之和可得：燈泡兩端的電壓UL′=U﹣URmax=4.5V﹣3V=1.5V，串聯電路中各處的電流相等，則 = ，即 = ，解得：Rmax=20Ω故滑動變阻器允許接人電路的
阻值范圍是5Ω～20Ω．故答案為：10；0.3；5～20．
由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流．（1）燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等，根據P=UI求出正常工作時的電流，再根據歐姆定律求出燈泡的電阻；（2）燈泡正常發光時滑動變阻器接入電路的電阻最小，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，再根據電阻的串聯求出滑動變阻器接入電路中的最小電阻；當電壓表的示數最大時滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據串聯電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓，根據歐姆定律分別表示出電路中的電流，利用串聯電路的電流特點得出等式即可求出滑動變阻器接入電路中的最大阻值，進一步得出答案．