Question

如圖所示電路，燈泡L上標(biāo)有“4.5V 2W”字樣，R₀=5Ω，R是最大阻值為20Ω的滑動(dòng)變阻器，其滑片P起初處于中點(diǎn)，電流表的量程是O～O.6A，電壓表的量程是O～3V．則：
（1）只閉合S₁，燈泡L恰好正常發(fā)光，求電源電壓；
（2）只閉合S₂，求滑動(dòng)變阻器允許接入電路的阻值范圍．

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知，只閉合S₁，只有燈泡接入電路，燈泡正常發(fā)光，燈泡兩端電壓等于其額定電壓，根據(jù)題意求出電源電壓．
（2）電路最大電流等于電流表量程，由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值；當(dāng)電壓表示數(shù)等于量程時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值．

解答：解：（1）只閉合S₁，只有燈泡接入電路，
燈泡正常發(fā)光，電源電壓U=U_燈額=4.5V；
（2）當(dāng)I=0.6A時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最小，
∵I=

U

R

，
∴R_總=

U

Imax

=

4.5V

0.6A

=7.5Ω，
滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值：
R_min=R_總-R₀=7.5Ω-5Ω=2.5Ω；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器上電壓為3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，
此時(shí)電流I′=

U0

R0

=

U-UV

R0

=

4.5V-3V

5Ω

=0.3A，
∵I=

U

R

，
∴滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值：
R_max=

Umax

I′

=

3V

0.3A

=10Ω；
答：（1）電源電壓為4.5V；
（2）滑動(dòng)變阻器允許接入電路的阻值范圍為2.5Ω～10Ω．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了求電源電壓、電阻阻值問題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律即可正確解題．