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【题目】如图所示,R0=5Ω,灯泡L标有“4.5V 1.5W”字样,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,电流表的量程是00.6A.电压表的量程是03V.只闭合S1,灯泡L恰好正常发光,求:

1)灯泡正常发光时的电阻;

2)只闭合S2,变阻器的滑片P处于中点,电阻R0消耗的电功率;

3)只闭合S2,为保证电路各元件安全,求滑动变阻器允许接入电路的阻值范围.

【答案】113.5Ω

24.5W

32.5Ω10Ω

【解析】解:(1)由P=得灯泡正常发光时的电阻:

RL===13.5Ω

2)由于只闭合S1,只有灯泡接入电路,而灯泡正常发光,则电源电压U=U=4.5V

只闭合S2,变阻器的滑片P处于中点,变阻器与R0串联,则总电阻为R=R0+R=5Ω+×20Ω=15Ω

则电流为I===0.3A

所以R0消耗的电功率为P0=I2R0=0.3A2×5Ω=4.5W

3)当电流 最大为I=0.6A时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,

I=得:

R===7.5Ω

滑动变阻器接入电路的最小阻值:

Rmin=R﹣R0=7.5Ω﹣5Ω=2.5Ω

当滑动变阻器上电压为3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,

此时电流I′====0.3A

I=得:

滑动变阻器接入电路的最大阻值:

Rmax===10Ω

答:(1)灯泡正常发光时的电阻为13.5Ω

2)只闭合S2,变阻器的滑片P处于中点,电阻R0消耗的电功率为4.5W

3)只闭合S2,为保证电路各元件安全,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为2.5Ω10Ω

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