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B
D
不变
变大
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(1)
① 解:只闭合$S_1$时,小灯泡$L$和$R_1$串联,由小灯泡正常发光可知,此时电路中的电流$I = 0.6A,$由$I=\frac{U}{R}$可得,电源电压$U = IR_1+U_L=0.6A\times10\Omega + 12V = 18V。$
② 解:闭合$S_1$、$S_2$、$S_3,$滑动变阻器滑片移到$b$端时,$L$被短路,$R_1$和$R_2$并联,$R_2$接入电路的阻值最大,电流表测干路电流,电压表测电源电压。由题意知干路电流$I' = 1.9A,$通过$R_1$的电流$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{18V}{10\Omega}=1.8A,$通过$R_2$的电流$I_2 = I'-I_1=1.9A - 1.8A = 0.1A,$由欧姆定律可得,$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{18V}{0.1A}=180\Omega。$
③ 解:只闭合$S_2$时,小灯泡$L$和$R_2$串联,电流表测电路中的电流,电压表测$R_2$两端的电压。小灯泡正常发光时的电流为$0.6A,$电流表的量程为$0\sim3A,$为保证电路安全,电路中的最大电流$I_{max}=0.6A,$由欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,最小阻值$R_{2min}=\frac{U_{2min}}{I_{max}}=\frac{U - U_L}{I_{max}}=\frac{18V - 12V}{0.6A}=10\Omega。$由题意可得,小灯泡的电阻$R_L=\frac{U_L}{I_L}=\frac{12V}{0.6A}=20\Omega。$电压表的量程为$0\sim15V,$所以当$R_2$两端的电压$U_{2max}=15V$时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时小灯泡两端的电压最小为$U_{Lmin}=U - U_{2max}=18V - 15V = 3V,$则电路中的最小电流$I_{min}=\frac{U_{Lmin}}{R_L}=\frac{3V}{20\Omega}=0.15A,$所以滑动变阻器接入电路的最大阻值$R_{2max}=\frac{U_{2max}}{I_{min}}=\frac{15V}{0.15A}=100\Omega。$所以,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器接入电路的阻值范围是$10\sim100\Omega。$