小華同學用如圖所示的電路進行實驗，已知電源電壓U=12V，燈泡L標有“6V、3W”字樣（不計燈絲電阻隨溫度的變...

問題詳情：

小華同學用如圖所示的電路進行實驗，已知電源電壓U=12V，燈泡L標有“6V、3W”字樣（不計燈絲電阻隨溫度的變化），滑動變阻器R0標有“50Ω、1A”字樣，電流表量程為0.6A，電壓表量程為15V．在實驗中，為了確保測量準確，要求電錶所測值不小於其量程的．要使測量準確並確保電路安全，求：

（1）燈泡L消耗的最小功率．

（2）滑動變阻器R0的阻值變化範圍．

【回答】

考點：

歐姆定律的應用；電功率的計算．

專題：

壓軸題；歐姆定律；電能和電功率．

分析：

（1）由電功率的變形公式求出燈泡電阻；當滑動變阻器全部接入電路時，電路電流最小，燈泡實際功率最小，由串聯電路特點及電功率公式可以求出燈泡的最小功率．

（2）根據電錶量程，應用串聯電路特點及歐姆定律求出滑動變阻器的阻值變化範圍．

解答：

解：（1）∵P=，

∴燈泡電阻RL===12Ω，

電路最小電流I最小===A，

燈泡的最小功率PL最小=I最小2RL=×12Ω≈0.45W；

（2）電流表量程為0.6A，則電路最大電流為I=0.6A，

此時滑動變阻器接入電路的阻值最小，

∵I=，

∴R最小===20Ω，

滑動變阻器接入電路的最小阻值R滑最小=R最小﹣RL=20Ω﹣12Ω=8Ω，

則滑動變阻器接入電路的阻值範圍是8Ω～50Ω；

答：（1）燈泡L消耗的最小功率為0.45W．

（2）滑動變阻器R0的阻值變化範圍是8Ω～50Ω．

點評：

本題是一道電學綜合計算題，分析清楚電路結構、應用串聯電路特點、歐姆定律、電功率公式及其變形公式即可正確解題．

知識點：電功率單元測試

題型：計算題