Question

【题目】有一个标有“6V 3W”字样的小灯泡L，（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）现把该灯泡接入如图所示的电路中，电路的电源电压可调，滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。

（1）电源电压调至6V，闭合开关S1和S3，断开开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数为0.6A，则电压表的示数是多少？R1的阻值是多少？

（2）电源电压调至8V，断开开关S2、S3闭合开关S1，为了保证电路安全，求滑动变阻器的阻值变化范围。

Answer 1

【答案】（1）0， 60Ω；（2）0～36Ω。

【解析】

（1）闭合开关S1和S3，断开开关S2时，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡正常发光，因电源的电压和灯泡的额定电压相等，所以R2接入电路中的电阻为零，此时灯泡L与电阻R1并联，电流表测干路电流，由电压表被短路可知，其示数为0；

由 可得，通过灯泡的电流： ，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流： ，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以由可得，R1的阻值： ；

（2）断开开关S2、S3闭合开关S1时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中电流，当变阻器接入电路中电阻为零时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流：，因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以变阻器接入电路中的最小阻值为0；由串联分压的规律可知，当电压表的示数U2＝3V时，变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R1两端的电压： ，因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流：，代入数值得： ，解得：R2＝36Ω，所以动变阻器的阻值变化范围为0～36Ω。