Question

8．如图所示，变阻器R上标有“20Ω1.5A”字样，灯L上标有“6V 3W“的字样，当只闭合S₁时，灯L正常发光；再闭合S₂，变阻器滑片向右滑动的过程中，电压表的示数不变，电流表的示数变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）；如果电流表所接的量程是0～3A，电压表所接的量程是0～15V，则电路中的滑动变阻器的变化范围是4Ω～20Ω．

Answer 1

分析 （1）当只闭合S₁时，只有灯泡连入电路，则灯L两端电压等于电源电压，据此求出电源电压；
再闭合S₂时，灯L与变阻器R并联，电压表测量电源电压，据此判断电压表的示数变化情况，电流表测量干路电流，据此求出电流表的示数，然后判断电流表的示数变化情况；
（2）灯L与变阻器R并联，根据欧姆定律求出通过灯泡的电流，根据变阻器R上标有“20Ω1.5A”字样可知变阻器的最大值，然后根据电流表的量程和变阻器的最大电流值确定电路中的最大电流，根据欧姆定律即可求出变阻器接入电路中的电阻最小．

解答 解：
（1）由图可知，和灯L并联，当只闭合S₁时，电路中只有灯泡连入电路，灯L正常发光，说明电源电压等于灯L的额定电压，即U=U_额=6V；
再闭合S₂时，灯L与变阻器R并联，电压表测量电源电压，所以电压表示数不变；
灯L与变阻器R并联，电流表测量干路电流，灯L正常发光，通过灯泡的电流不变，变阻器滑片向右滑动的过程中电阻变大，则通过变阻器的电流变小，所以电流表示数变小；
（2）通过灯泡的电流：I=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；根据变阻器允许通过的最大电流值I_R最大=1.5A，
则电路中的最大电流为I_最大=I+I_R最大=0.5A+1.5A=2A；电流表所接量程是0～3A，所以不超过电流表的量程；
由I=$\frac{U}{R}$可知：R_最小=$\frac{U}{{I}_{R最大}}$=$\frac{6V}{1.5A}$=4Ω．
所以，根据变阻器R上标有“20Ω1.5A”字样可知：滑动变阻器的变化范围是4Ω～20Ω．
故答案为：不变；变小；4Ω～20Ω．

点评 此题考查了动态电路的分析及欧姆定律、电功率公式的应用，关键能够得出灯泡正常发光时是电路的电压，最大电流值得判断．