Question

【题目】小明在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为6V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“30Ω 1A”，灯泡L标有“5V 2.5W”字样（忽略灯丝电阻变化）．在不损坏电路元件的情况下，该电路的最大功率是________W，电路中电流变化的范围是________A，滑动变阻器阻值变化的范围是________Ω．

Answer 1

【答案】3 0.3～0.5 2～10

【解析】

由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。(1)灯泡正常发光时的电压为5V，功率为2.5W，因串联电路总电压等于各分电压之和，所以,此时电压表的示数U滑＝UUL＝6V5V＝1V，因串联电路中各处的电流相等，所以，根据P＝UI可得，灯泡正常发光时电路中的电流：I＝IL＝＝0.5A，因滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以,电路中的最大电流Imax＝0.5A，电路的最大电功率：Pmax＝UImax＝6V×0.5A＝3W；此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小为：R滑min＝＝2Ω；(2)当电压表的示数为3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，灯泡的电阻：RL＝＝10Ω，灯泡两端的电压：U′L＝UU滑max＝6V3V＝3V，电路中的最小电流：Imin＝＝0.3A，则电路中电流变化的范围是0.3A0.5A；滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R滑max＝＝10Ω，则滑动变阻器阻值变化的范围是2Ω10Ω.