Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒為18V,小燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣，滑動變阻器R標(biāo)有“100Ω 1A”字樣，電壓表使用的量程為0～15V，電流表使用的量程為0～0.6A，R0為一定電阻；當(dāng)閉合開關(guān)S、S1，斷開S2時，燈泡L恰好正常發(fā)光；不計溫度對燈絲電阻的影響。求：

（1）小燈泡L的電阻；

（2）閉合開關(guān)S、S1，斷開S2時，通電1min，電流通過定值電阻R0所做的功；

（3）當(dāng)閉合開關(guān)S、S2，斷開S1時，在保證電表不超量程、燈泡L兩端的電壓不超額定電壓的情況下，滑動變阻器R功率的變化范圍。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）3.75W~6W

【解析】試題分析：（1）

（2）當(dāng)閉合開關(guān)S、S1，斷開S2時，R0與燈泡串聯(lián)，由于燈泡正常發(fā)光，所以電路中的電流等于小燈泡的額定電流：

由歐姆定律得，，

所以

（3）閉合開關(guān)S、S2，斷開S1時，滑動變阻器與燈泡串聯(lián)。

①當(dāng)滑片向右移動時，滑動變阻器的阻值減小，則電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大，小燈泡變亮，為了保護(hù)小燈泡，電流不能超過0.5A，為了保護(hù)電流表，電流不能超過0.6A，所以電路中的最大電流為0.5A。

由（2）可知，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器的阻值應(yīng)為，

則它消耗的電功率為：

②當(dāng)滑片向左移動時，滑動變阻器的阻值增大，則電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小，小燈泡變暗，為了保護(hù)電壓表，其示數(shù)最大為15V，此時，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓公式得：，解得：

。

消耗功率變化范圍3.75W~6W