Question

【題目】如圖所示的電路，電源電壓為12V，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V，小燈泡L標有“6V 3W”字樣，滑動變阻器標有“48Ω 1A”字樣，則小燈泡正常工作時（忽略溫度對小燈泡電阻的影響），滑動變阻器連入電路的電阻是Ω，在保證用電器和電表安全的情況下，整個電路的功率變化范圍是W．

Answer 1

【答案】12；2.4～6
【解析】解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流．（1）燈L正常工作時，UL=UL額=3V， 根據P=UI可得，燈泡的額定電流：
IL= = =0.5A，
根據串聯電路中總電壓等于各分電壓之和可知：
滑動變阻器兩端的電壓UR=U﹣UL=12V﹣6V=6V；
由串聯電路中各處的電流相等，則滑動變阻器功率接入電路的電阻R= = =12Ω．（2）串聯電路中各處的電流相等，由于燈泡的額定電流為0.5A，電流表量程為0～0.6A，且滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，
所以，電路中的最大電流I大=0.5A，
則整個電路的最大功率P大=UI大=12V×0.5A=6W；
根據歐姆定律可得，燈泡的電阻：
RL= = =12Ω，
由于電壓表量程為0～15V，電源電壓為12V；
所以，當滑動變阻器的電阻全部接入電路，電路中的電流最小，則整個電路的功率最小；
則總電阻為R總=RL+R=12Ω+48Ω=60Ω，
Pmin= = =2.4W
即整個電路的功率變化范圍是2.4～6W．
所以答案是：12；2.4～6．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對電功率的計算公式的理解，了解計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．