Question

【题目】如图所示的电路，电源电压为12V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器标有“48Ω 1A”字样，则小灯泡正常工作时（忽略温度对小灯泡电阻的影响），滑动变阻器连入电路的电阻是Ω，在保证用电器和电表安全的情况下，整个电路的功率变化范围是W．

Answer 1

【答案】12；2.4～6
【解析】解：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，电流表测电路中的电流．（1）灯L正常工作时，UL=UL额=3V， 根据P=UI可得，灯泡的额定电流：
IL= = =0.5A，
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知：
滑动变阻器两端的电压UR=U﹣UL=12V﹣6V=6V；
由串联电路中各处的电流相等，则滑动变阻器功率接入电路的电阻R= = =12Ω．（2）串联电路中各处的电流相等，由于灯泡的额定电流为0.5A，电流表量程为0～0.6A，且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I大=0.5A，
则整个电路的最大功率P大=UI大=12V×0.5A=6W；
根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：
RL= = =12Ω，
由于电压表量程为0～15V，电源电压为12V；
所以，当滑动变阻器的电阻全部接入电路，电路中的电流最小，则整个电路的功率最小；
则总电阻为R总=RL+R=12Ω+48Ω=60Ω，
Pmin= = =2.4W
即整个电路的功率变化范围是2.4～6W．
所以答案是：12；2.4～6．
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识，掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR），以及对电功率的计算公式的理解，了解计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．