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如图所示电路.电源两端电压U=7.5V.且保持不变.R为保护电阻.L为标有“6V 3W 的小灯泡.不考虑灯丝电阻随温度的变化.电流表量程为0-0.6A.电压表量程为0-3V.闭合开关S后.当滑片移到最

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如图所示电路,电源两端电压U=7.5V,且保持不变,R为保护电阻,L为标有“6V 3W”的小灯泡,不考虑灯丝电阻随温度的变化.电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.闭合开关S后,当滑片移到最左端时,灯恰好正常发光,要求两电表的示数均不超过各自的量程,则保护电阻R功率变化范围是________.

试卷题目答案

0.27~0.75W
分析:由图可知灯泡、电阻及滑动变阻器为串联,电压表测量滑动变阻器的电压;已知小灯泡的规格“6V 3W”,则可求出灯泡的电阻及额定电流,比较额定电流及电流表的最大量程,可得出电路中允许通过的最大电流;当电压表的示数为3V时,滑动变阻器阻值接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,分别求出电路中的电流,根据P=I2R求出保护电阻R功率,进一步得出其变化范围.
解答:灯泡的额定电流:
I===0.5A,
灯泡的电阻:
RL===12Ω;
由图可知,R=R+RL+R滑动
当滑动变阻器的连入电阻为零时,灯正常发光,
此时电路中的电流最大为Imax=IL=I=0.5A,
即:IL===0.5A,
∴R=3Ω,
电阻R的最大功率为Pmax=Imax2R=(0.5A)2×3Ω=0.75W;
当电压表的示数为3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,
灯泡及保护电阻上的电压:
U1=U-U2=7.5V-3V=4.5V;
电路中的最小电流:
Imin===0.3A,
电阻R的最小功率为Pmin=Imin2R=(0.3A)2×3Ω=0.27W;
故保护电阻R功率变化范围为0.27~0.75W.
故答案为:0.27~0.75W.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定率、电功率的计算,关键是开关闭合和断开时电路串并联的辨别,难点是保护电阻R最大和最小实际电流的判断.
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