Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓恒定，滑動變阻器的規(guī)格為“”，燈泡規(guī)格為“12 V 24 W”。閉合開關(guān)S、S1，斷開S2，當(dāng)變阻器的1/4阻值連入電路時，燈泡正常發(fā)光。

（1）求電源電壓。

（2）閉合開關(guān)S、S2，斷開S1，當(dāng)滑動變阻器R的滑片位于某一位置時，在AB間接入電阻，電流表的示數(shù)為，電阻消耗的電功率；保持滑片位置不動，在AB間接入電阻，電流表的示數(shù)為，電阻消耗的功率為，此時電路消耗的總功率為P。若，。求總功率P。

（3）當(dāng)在AB間接入電阻（是如圖乙所示的和之間任意取值的電阻），閉合開關(guān)S、S2，斷開S1，在保證電路安全的情況下（電流表選擇0~0.6 A量程，電壓表量程足夠大），將滑片P從最左端向右端滑動的過程中，電流表示數(shù)均出現(xiàn)過0.4 A，求電壓表示數(shù)的化范圍。

Answer 1

【答案】（l）32 V （2）1.5 W （3）2-16 V

【解析】

(1) 閉合開關(guān)S、S1，斷開S2時，R與L串聯(lián)，此時滑動變阻器接入電路中的電阻為

此時電路中的電流為

R1兩端的電壓為

電源電壓為

答：電源電壓為32V。

(2) 閉合開關(guān)S、S2，斷開S1 ，R與R1串聯(lián)時

-----①

--------②

R與R2串聯(lián)時

--------------③

-----------④

-----------⑤

------------⑥

聯(lián)立解①②③④⑤⑥得

。

答：總功率。

(3)當(dāng)電流表的示數(shù)為0.4A時，電路中的總電阻為

當(dāng)滑動變阻器的滑片位于最左端時，R3的阻值最小，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以 R3的最小阻值為

又因R3是Ra和Rb之間任意取值的電阻，所以 R3的最大阻值為

所以 R3的取值范圍為40-50Ω。

當(dāng)R3=40Ω滑動變阻器的滑片位于最左端時(變阻器接入阻值最大)，電壓表的示數(shù)最大，則電壓表的最大示數(shù)為

當(dāng)R3=50Ω，電路中的電流最大為0.6A時， R3兩端的電壓最大，電壓表的示數(shù)最小，此時R3兩端的最大電壓

則電壓表的最小示數(shù)為

答：電壓表示數(shù)的化范圍為2-16V。