Question

某課外興趣小組進行電學實驗，電源電壓為4.5V，滑動變阻規格“20Ω1A”小燈標有“2.5V1.25W”（假設燈絲電阻不變）電壓表量程為“0-3V”；在使用過程中，為了保證電路元件的安全，則電路中電流的變化范圍是______；電路消耗的最小功率為______W．

Answer 1

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）由P=UI可得，燈泡的額定電流：
I_L=

PL

UL

=

1.25W

2.5V

=0.5A，
由I=

U

R

可得，燈泡的電阻：
R_L=

UL

IL

=

2.5V

0.5A

=5Ω，
由滑動變阻器的銘牌可知，允許通過的最大電流為1A，
則電路中的最大電流為0.5A；
（2）當電壓表的示數最大時，電路中的電流最小，電路消耗的電功率最小，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，此時燈泡兩端的電壓：
U_L′=U-U_滑=4.5V-3V=1.5V，
因串聯電路中各處的電流相等，
所以，電路中的最小電流：
I=

UL′

RL

=

1.5V

5Ω

=0.3A，
則電路中電路的變化范圍為0.3A～0.5A，
電路消耗的最小功率：
P_最小=UI=4.5V×0.3A=1.35W．
故答案為：0.3A～0.5A；1.35．