Question

7．如圖所示，電源電壓恒定為6V，滑動變阻器的最大值為8Ω，電壓表的讀數為4V，電流表的讀數為0.5A．求：
（1）電路中燈泡電阻為多少？
（2）滑動變阻器兩端的電壓為多少V？
（3）當滑動變阻器的滑片由最大值滑到最小值時，電壓表的變化范圍是多少？

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測L兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）知道燈泡兩端的電壓和通過的電流，根據歐姆定律求出燈泡的電阻；
（2）根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓；
（3）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電壓表的示數最小，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，再根據歐姆定律求出電壓表的最小示數；當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電壓表的示數最大即為電源的電壓，據此得出答案．

解答 解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測L兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{4V}{0.5A}$=8Ω；
（2）因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_L=6V-4V=2V；
（3）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電壓表的示數最小，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I′=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$=$\frac{6V}{8Ω+8Ω}$=$\frac{3}{8}$A，
電壓表的最小示數：
U_L′=I′R_L=$\frac{3}{8}$A×8Ω=3V，
當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電壓表的示數最大，即為電源的電壓6V，
所以，當滑動變阻器的滑片由最大值滑到最小值時，電壓表的變化范圍是3V～6V．
答：（1）電路中燈泡電阻為8Ω；
（2）滑動變阻器兩端的電壓為2V；
（3）當滑動變阻器的滑片由最大值滑到最小值時，電壓表的變化范圍是3V～6V．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是電壓表最大示數和最小示數的判斷．