Question

【题目】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。
故答案为：0.3；5Ω～20Ω.

光滑灯泡的规格计算电阻，结合电源电压和电压表的量程，再结合灯泡的最大电流值，利用欧姆定律和电功率的计算公式求滑动变阻器的取值范围.