Question

如圖所示，電燈L標有“10V，5W”，滑動變阻器的最大阻值為20歐，若燈絲電阻保持不變，電源電壓保持10伏不變，求滑動變阻器由a 端滑動至b 端的過程中，安培表、伏特表示數的變化范圍？

Answer 1

分析：由題意可知，燈泡和滑動變阻器串聯，電流表測電路中的電流；當滑片P處于a端時電路中的電阻最小，電路中的電流最大，燈泡兩端電壓最大，即電源電壓；當滑片P處于b端時電路中的電阻最大，電路中的電流最小，根據燈泡的電阻和電路中的電流可知燈泡兩端的電壓．

解答：解：燈泡的電阻為R_L=

U 2 L

PL

=

(10V)2

5W

=20Ω；
當滑片P處于a端時，電路為燈泡L的簡單電路，電壓表示數等于電源電壓，即10V；
電路中的最大電流為I_最大=

U

RL

=

10V

20Ω

=0.5A；
當滑片P處于b端時，電路為燈泡L和滑動變阻器的最大阻值串聯，
電路中的電流最小為I_最小=

U

RL+R′

=

10V

20Ω+20Ω

=0.25A；
電壓表的示數：U=I_最小R_L=0.25A×20Ω=5V．
答：安培表、電壓表示數的變化范圍為0.5A～0.25A和10V～5V．

點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用；關鍵是電路中最大和最小電流、燈泡實際電功率的判斷．