Question

把标有“6V、3W”的小灯泡L与最大阻值为100W的滑动变阻器R_W连接在总电压恒为18V的电路中，如图所示。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”。要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡L两端电压不超过额定电压（设灯丝电阻不变）。则滑动变阻器R_W允许调节的范围是              。

 

Answer 1

【答案】

24Ω~60Ω

【解析】

试题分析：由“6V 3W”可求：灯丝电阻：，

灯正常发光时的电流：，

由题知电路中的最大电流应为0.5A，

即：，

∴滑动变阻器连入电路的最小电阻：

R_最小=24Ω；

为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，

∵U=U_L′+U_R，

∴滑动变阻器两端的最大电压：

U_R=U-U_L′=18V-15V=3V，

此时电路中的电流：

，

∵，

即：，

∴滑动变阻器连入的最大电阻：R′=60Ω；由以上可知滑动变阻器允许调节的范围为24Ω～60Ω．

考点：欧姆定律的应用、滑动变阻器的使用

点评：解决本题的关键：一是根据灯的铭牌求出允许通过的最大电流、确定滑动变阻器连入的最小阻值；二是根据电压表的量程求出滑动变阻器两端的最大电压、确定滑动变阻器连入的最大阻值，难度较大。