问题 实验题

如图所示,电路的电源电压和灯泡电阻不变,R1=5Ω,灯L标有"8V  10Ω"字样(8V是指灯泡正常工作时的电压,超过此电压灯泡容易损坏),电流表量程为0~3A,滑动变阻器R2标有"2A"字样.

(1)只闭合S1时,电流表的示数为0.6A,求电源电压.

(2)闭合S1、S2、S3,滑片移到b端时,电流表的示数为I=2A,求变阻器的最大阻值.

(3)若电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~3A,只闭合S2时,在保证电路安全的情况下,求变阻器连入电路的阻值范围.

答案

解:(1)只闭合S1时,灯L和R1串联,如图1,

电源电压:U=I(R1+RL)=0.6A×(5Ω+10Ω)=9V;

(2)闭合S1、S2、S3,滑片移到b端(R2全连入)时,如图2,R1和R2并联,

电路中的总电阻:,

∵  ,

(3)只闭合S2时,如图3所示,灯L和R2串联,

为保证电路安全,要考虑电压表的量程、电流表的量程是否合适,以及灯两端的电压要小于等于8V:

①对于电流表,量程为0~3A,,当滑动变阻器连入电阻为0时,电流最大:I==<3A,∴当滑片左右移动时,电路中的电流不会超出电流表的量程;

②对于电压表,量程为0~3V,滑动变阻器两端的最大电压U=3V,此时连入的电阻最大:

∵  I=,∴

③由题知UL=8V是灯泡正常工作时的电压,超过此电压灯泡容易损坏,此时滑动变阻器两端的电压最小(U=U﹣UL=9V﹣8V=1V),连入电路的电阻最小:

,

由①②③可知,为保证电路安全,滑动变阻器连入的电阻范围是1.25Ω﹣5Ω.

单项选择题
单项选择题