Question

【題目】在圖中的電路中，電流表的量程為0.6安，電壓表的量程為3伏，小燈泡L標(biāo)有“2.5V，0.5A”字樣，設(shè)其電阻值在發(fā)光時保持不變，滑動變阻器R的最大阻值為20歐。當(dāng)R接入電路的阻值為4歐姆時，燈L剛好能正常工作。求：

（1）燈L的電阻大小；

（2）電源電壓；

（3）現(xiàn)在要通過調(diào)節(jié)變阻器R來改變燈L的發(fā)光程度，但必須保證電流表和電壓表不超過其量程，R接入電路的電阻值的范圍。

Answer 1

【答案】：(1) 5Ω (2) 4.5V (3) 410Ω.

【解析】

由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，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)“ 2.5V0.5A ”表示燈泡的額定電壓為 2.5V ，額定電流為 0.5A:

燈泡的電阻：

R===5Ω；

(2)燈泡正常發(fā)光時， 電路中的電流 I=IL=0.5A， 根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律，總電阻為 RL+R ，

根據(jù)歐姆定律 , 電源的電壓：

U=IL(RL+R)=0.5A×(5Ω+4Ω)=4.5V ；

(3)燈泡正常發(fā)光時的電流 0.5A 小于電流表的量程，故電路中的最大電流為 0.5A ，此時電路中的總電阻最小：

R總min===9Ω ，

由串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和得：

滑動變阻器接入電路中的最小值：

Rmin=R總minR=9Ω5Ω=4Ω，

當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為 3V 時，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈泡兩端的最小電壓：

ULmin=UU滑=4.5V3V=1.5V ，

由歐姆定律 , 電路中的最小電流：

Imin== =0.3A ，

滑動變阻器接入電路中的最大阻值：

Rmax===10Ω，

故滑動變阻器 R2 接入電路的阻值范圍為 410Ω。

答：(1)小燈泡的阻值為 5Ω ；

(2)電源電壓為 4.5V ；

(3)則滑動變阻器 R 接入電路的電阻值的范圍為為 410Ω。