Question

如圖所示的電路中，燈L標有“3V 0.9W”，滑動變阻器R上標有“20Ω 1A”，電壓表量程為0～3V，則燈L正常工作時的電流為

0.3

A．若電源電壓為4.5V，為了保證電路中各元件安全工作，滑動變阻器連入電路中的最小阻值是

5

Ω，燈泡的電功率變化范圍是

0.225～0.9W

．

Answer 1

分析：（1）已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據公式I=

P

U

可求燈L正常工作時的電流，
（2）根據歐姆定律求出燈泡的電阻；電路中各元件安全工作，已知電源電壓和燈泡兩端的電壓，可求滑動變阻器兩端的電壓，燈L正常工作時的電流已知，根據公式R=

U

I

可求滑動變阻器連入電路中的最小阻值；
（3）當電壓表的示數最大時，滑動變阻器允許接入電路的電阻最大，根據串聯電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓，根據歐姆定律求出電路中的電流，此時的電流為電路中的最小電流，所以根據P=UI求出燈泡的功率即為燈泡的最小功率，根據燈泡的額定功率可知燈泡的最大功率，于是即可得出燈泡的電功率變化范圍．

解答：解：（1）燈泡L正常工作時的電流為：
I=

P額

U額

=

0.9W

3V

=0.3A；
（2）燈泡的電阻為R_L=

U額

I

=

3V

0.3A

=10Ω，
滑動變阻器兩端的最小電壓為U_滑=U_總-U=4.5V-3V=1.5V，
滑動變阻器連入電路中的最小阻值R=

U滑

I

=

1.5V

0.3A

=5Ω；
（3）當電壓表的示數最大U_滑′=3V時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，
此時燈泡兩端的電壓為U′=U_總-U_滑′=4.5V-3V=1.5V，
此時電路的電流最小為I′=

U′

RL

=

1.5V

10Ω

=0.15A，
所以，燈泡的電功率最小為：P_L小=U′I′=1.5V×0.15A=0.225W，
而燈泡的最大功率為燈泡正常工作時的額定功率，即為0.9W，
所以燈泡的電功率變化范圍是0.225～0.9W．
故答案為：0.3；5；0.225～0.9W．

點評：本題考查歐姆定律及功率公式的靈活運用，關鍵明白電路各個元件要想都安全工作，不能超過各自的額定電壓，要知道串聯電路電壓的規律．