Question

【題目】如圖1所示電路，燈泡L正常發(fā)光時的電流為0.25A （超過此電流燈泡極易燒壞），其電流與電壓關系如圖2，滑動變阻器R的規(guī)格為“50Ω，1A"， 電流表量程為0-0.6A，電壓表量程為0-3V.閉合開關S，調(diào)節(jié)R，當電壓表的示數(shù)為1.5V時，L正常發(fā)光。則電源電壓為________V。為確保電路安全，滑動變阻器接入電路中的阻值范圍______Ω≤R≤____ Ω

Answer 1

【答案】4 6 20

【解析】

由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。

[1]當電壓表的示數(shù)為1.5V時，L恰好正常發(fā)光，通過的電流IL =0.25A，由圖2知道，燈泡兩端的電壓UL =2.5V，由知道，燈泡正常發(fā)光時的電阻是：

又因為串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓是：

U=UR +UL =1.5V+2.5V=4V；

[2][3]由于串聯(lián)電路中各處的電流相等，且變阻器允許通過的最大電流為1A，電流表的量程為0～0.6A，燈泡正常發(fā)光時的電流為0.25A，所以，電路中的最大電流為0.25A，此時變阻器接入電路中的電阻最小，則

當電壓表的示數(shù)UR′=3V時，電路中的電流最小，燈泡的電功率最小，由于串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，燈泡兩端的電壓是：

UL ′=U-UR′=4V-3V=1V，

由圖2知道，此時通過燈泡的電流是IL′=0.15A，則滑動變阻器接入電路中的最大阻值是：

，

所以，滑動變阻器接入電路中的阻值范圍6Ω≤R≤20Ω。