Question

2．如圖所示，電源電壓恒為8V，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A，滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω1A”，燈泡標(biāo)有“6V3W”字樣．若閉合開關(guān)，兩電表示數(shù)均不超過所選量程，燈泡兩端的電壓不超過額定值，不考慮燈絲電阻變化，則：滑動變阻器能夠接入電路的最小阻值為4Ω，電路消耗的最小功率為3.3 W．（精確到小數(shù)點(diǎn)后一位）

Answer 1

分析 由電路圖可知，滑動變阻器與燈泡L串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
根據(jù)題意確定電路最大電流，然后應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的最小阻值；
電路電流最小時電路消耗的功率最小，根據(jù)題意求出電路的最小電流，然后求出電路消耗的最小功率．

解答 解：由電路圖可知，滑動變阻器R與燈泡L串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
有P=UI可知，燈泡額定電流：I_L=$\frac{{P}_{L額}}{{U}_{L額}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，電流表量程為0～0.6A，電路最大電流：I=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可知，燈泡電阻：R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
電路最小電阻：R=R_滑最小+R_L=$\frac{U}{{I}_{最大}}$=$\frac{8V}{0.5A}$=16Ω，
滑動變阻器接入電路的最小阻值：R_滑最小=R-R_L=16Ω-12Ω=4Ω，
電壓表量程為0～3V，電壓表示數(shù)為3V時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，
電路電流最大，電路最小電流：I=$\frac{{U}_{L最小}}{{R}_{L}}$=$\frac{U-{U}_{滑最大}}{{R}_{L}}$=$\frac{8V-3V}{12Ω}$$\frac{5}{12}$A，
電路最小電功率：P=UI=8V×$\frac{5}{12}$A≈3.3W；
故答案為：4；3.3．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)燈泡的額定電壓和電流表的量程確定電路中的最大電流．