Question

（2007?從化市二模）在如圖所示的電路中，AB是滑動(dòng)變阻器，P是滑片，小燈泡L上標(biāo)有“2.5V 1W”字樣，電源電壓為4.5V，電路中串接一只量程為0～0.6A的電流表．求：
（1）當(dāng)K₁、K₂都斷開(kāi)時(shí)，滑片P應(yīng)在滑動(dòng)變阻器的哪一端？
（2）當(dāng)閉合K₁，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表中的讀數(shù)多大時(shí)，小燈泡才能正常發(fā)光？這時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值是多少？
（3）若此時(shí)將開(kāi)關(guān)K₂閉合，通過(guò)電流表的電流會(huì)不會(huì)超過(guò)量程？

Answer 1

分析：（1）滑動(dòng)變阻器在電路中的作用：一是保護(hù)電路，二是改變用電器兩端的電壓和通過(guò)的電流；
（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流和額定電流相等，根據(jù)P=UI求出其大小，再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出這時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值；
（3）若此時(shí)將開(kāi)關(guān)K₂閉合，電路為滑動(dòng)變阻器的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，然后判斷通過(guò)電流表的電流會(huì)不會(huì)超過(guò)量程．

解答：解：（1）當(dāng)K₁、K₂都斷開(kāi)時(shí)，滑片P應(yīng)在滑動(dòng)變阻器的B端，因?yàn)檫@樣變阻器取最大阻值，可以保護(hù)電路；
（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流即為額定電流，
由P=UI可得，電流表的示數(shù)：
I=I_L=

PL

UL

=

1W

2.5V

=0.4A；
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴U_滑=U-U_額=4.5V-2.5V=2V，
這時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值：
R_滑=

U滑

I滑

=

2V

0.4A

=5Ω；
（3）若此時(shí)閉合K₂，則燈被短路，電路中的電阻只有變阻器的5Ω，電路中的電流：
I′=

U

R滑

=

4.5V

5Ω

=0.9A＞0.6A，
∴超出0～0.6A的量程．
答：（1）當(dāng)K₁、K₂都斷開(kāi)時(shí)，滑片P應(yīng)在滑動(dòng)變阻器的B端；
（2）當(dāng)閉合K₁，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表中的讀數(shù)為0.4A時(shí)，小燈泡才能正常發(fā)光，這時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值是5Ω；
（3）若此時(shí)將開(kāi)關(guān)K₂閉合，通過(guò)電流表的電流會(huì)超過(guò)量程．

點(diǎn)評(píng)：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)鍵是知道滑動(dòng)變阻器在電路中的作用和知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流與額定電流相等．