Question

如圖所示，燈泡的電阻R_L=40Ω，R是標有“20Ω 5A”的變阻器，電源是由四節干電池串聯而成的電池組．試求燈的功率變化范圍．

Answer 1

【答案】分析：先求出電源的電壓，當滑動變阻器接入電路的電阻為0時，電路為燈泡的簡單電路，根據P=求出燈泡的最大電功率；當滑動變阻器接入電路的電阻最大時，燈泡消耗的電功率最小，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，根據P=I²R求出燈泡消耗的最小電功率，即可得出燈的功率變化范圍．
解答：解：電源的電壓U=4×1.5V=6V．
（1）當滑動變阻器接入電路的電阻為0時，電路為燈泡的簡單電路，
燈泡消耗的最大電功率：
P_max===0.9W；
（2）當滑動變阻器接入電路的電阻最大時，燈泡消耗的電功率最小，
電路中的電流：
I===0.1A，
燈泡消耗的最小電功率：
P_min=I²R=（0.1A）²×40Ω=0.4W，
所以燈的功率變化范圍為0.4W～0.9W．
答：燈的功率變化范圍為0.4W～0.9W．
點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，會判斷燈泡消耗的最大電功率和最小電功率是關鍵．