Question

【题目】【辽宁省丹东市第十七中学2016届九年级二模理科综合物理试题】如图所示电路，灯L标有“3V 0.9W”，滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样，电压表量程为0～3V，则灯L正常工作时的电流为______A．若电源电压为4.5V，为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是______．

Answer 1

【答案】0.3；5Ω～20Ω

【解析】（1）灯泡正常发光时的电压为3V，功率为0.9W；由P=UI可得，灯L正常工作时的电流：IL=PL/UL=0.9W/3V=0.3A；（2）因为串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，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=0.3A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小；

由I=U/R可得，灯泡的电阻：RL=UL/IL=3V/0.3A=10Ω，电路中的总电阻：R总=U/Imax=4.5V/0.3A=15Ω，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值：Rmin=R总-RL=15Ω-10Ω=5Ω；当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，此时灯泡两端的电压：UL′=U-URmax=4.5V-3V=1.5V，电路中的电流：Imin=UL′/RL=1.5V/10Ω=0.15A，滑动变阻器接入电路中的最大阻值：Rmax=URmax/Imin=3V/0.15A=20Ω，∴滑动变阻器连入电路中的阻值范围是5Ω～20Ω。