Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒定不變，燈泡L上標有“6V 9W”字樣，已知滑動變阻器R的最大阻值為20Ω，電流表的量程為0~3A，電壓表的量程為0~15V。燈泡電阻不隨溫度變化。求：

（1）燈泡L正常發光時的電流和電阻；

（2）閉合S1、斷開S2，滑動變阻器滑片在最右端時，此時燈泡的實際功率為2.25W，求電源電壓是多大?

（3）閉合S1、S2，要保證電路中各元件安全，求滑動變阻器R的取值范圍。

Answer 1

【答案】（1）1.5A，4Ω；（2）18V；（3）

【解析】

(1)燈泡正常發光時的電流為

燈泡的電阻為

(2)當燈泡的實際功率為2.25W時，可以求出電路中的電流

所以電源電壓為

(3)要保證電路中各元件安全，電路中電流要小于等于1.5A，電壓表的示數要小于等于15V；

當電流剛好等于1.5A時，電路中的總電阻為

此時滑動變阻器的阻值為

所以要電流小于等于1.5A，那么滑動變阻器的阻值R；

當電壓表示數剛好等于15V時，燈泡的電壓為

電路中電流為

滑動變阻器的電阻為

所以要使電壓表示數小于等于15V，那么滑動變阻器的阻值要；

綜上所述，要保護電路安全，滑動變阻器R的取值范圍為。

答：(1)燈泡L正常發光時的電流為1.5A，電阻為4；

(2)電源電壓是18V；

(3)要保護電路安全，滑動變阻器R的取值范圍為。