Question

9．如圖所示電路中，電源電壓保持12V電壓不變，小燈泡L上標有“6V 3W”字樣，定值電阻R₁為10Ω，滑動變阻器R₂的最大阻值為30Ω，電壓表使用的量程是0～3V．為了保證電路的安全，滑動變阻器接入電路中的阻值范圍為18Ω～30Ω．

Answer 1

分析 從電路圖可知，滑動變阻器、燈L、電阻R₁串聯(lián)，電壓表測量R₁兩端的電壓，
由電壓表示數(shù)最大為3V，為了保護電壓表，根據(jù)歐姆定律可求電路中的最大電流；
由小燈泡L的銘牌可求燈的電阻、正常工作電流，從而得出為了保護燈，根據(jù)歐姆定律可求電路中的最大電流；比較得出電路中的最大電流；利用歐姆定律求滑動變阻器接入電路中的最小阻值．

解答 解：
為了保護電壓表，電路中的最大電流：
I=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
為了保護燈，電路中的最大電流：
I′=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
所以為了保證電路的安全，電路中的最大電流應為0.3A，
因為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{U}{{R}_{1}{+R}_{L}{+R}_{小}}$，R_L=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{{（6V）}^{2}}{3W}$=12Ω
即：0.3A=$\frac{12V}{10Ω+12Ω{+R}_{小}}$，
解得：R_小=18Ω．
所以滑動變阻器接入電路中的阻值范圍為18Ω～30Ω．
故答案為：18Ω～30Ω．

點評 本題考查學生對歐姆功率、電功率公式的掌握和運用，本題關鍵：一是知道銘牌（額定電壓、額定功率）求正常工作電流和電阻，二是確定為了保護電路，電路中的最大電流．