问题 问答题

如图所示,电源电压为6伏保持不变.电阻R=5欧,变阻器R′的最大阻值是10欧.

求:(1)电流表示数的变化范围

(2)电压表示数的变化范围

(3)若将一个“4V 1W”的小灯泡换下电阻R.且小灯泡正常发光,变阻器的阻值应调至多大?

答案

(1)当滑片位于a端时,电路为R的简单电路,此时电路中的电流最大,

根据欧姆定律可得:

Imax=

U
R
=
6V
=1.2A,

当滑片位于b端时,R与滑动变阻器的最大阻值串联,电路中的电流最小,

∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

∴电路中的最小电流:

Imin=

U
R+R′
=
6V
5Ω+10Ω
=0.4A,

∴电流表示数的变化范围为0.4A~1.2A;

(2)根据欧姆定律可知电路中的电流最大时电压表的示数最大,电路中的电流最小时电压表的示数最小,

则URmax=ImaxR=1.2A×5Ω=6V,

URmin=IminR=0.4A×5Ω=2V,

∴电压表示数的变化范围为2V~6V;

(3)灯泡正常发光时的电压为4V,功率为1W,

∵串联电路中各处的电流相等,

∴根据P=UI可得,电路中的电流:

I=

PL
UL
=
1W
4V
=0.25A,

∵串联电路中总电压等于各分电压之和,

∴滑动变阻器两端的电压:

U=U-UL=6V-4V=2V,

滑动变阻器接入电路中的电阻:

R=

U
I
=
2V
0.25A
=8Ω.

答:(1)电流表示数的变化范围为0.4A~1.2A;

(2)电压表示数的变化范围为2V~6V;

(3)小灯泡正常发光,变阻器的阻值应调至8Ω大.

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