Question

【題目】燈泡L上標有“6V6W”字樣，測得該燈泡的電流隨電壓變化關系如圖（甲）所示．現把燈泡L接入如圖（乙）所示的電路中，若電路電壓為10V不變，電流表的量程為“0～0.6A”，電壓表的量程為“0～15V”．
（1）燈泡L正常發光時，電壓表的示數為幾伏？
（2）當電路中的電流為0.4A時，滑動變阻器的阻值為多少？
（3）為了保證電路安全，整個電路消耗的最大功率為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流．

燈正常發光時兩端的電壓UL=6V，

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，電壓表的示數：

UR=U﹣UL=10V﹣6V=4V；

答：燈泡L正常發光時，電壓表的示數為4V；

（2）解：當電路中的電流為0.4A，由甲圖可知，燈兩端的電壓UL′=1V，

此時，滑動變阻器兩端的電壓：

UR′=U﹣UL′=10V﹣1V=9V，

由I= 可得，此時滑動變阻器的阻值：

R= = =22.5Ω；

答：當電路中的電流為0.4A時，滑動變阻器的阻值為22.5Ω；

（3）解：由P=UI可得，燈泡的額定電流：

IL= = =1A，

因電流表的量程0.6A＜1A，

所以，電路中的最大電流為0.6A，此時電路的總功率最大，

則P大=UI=10V×0.6A=6W．

答：為了保證電路安全，整個電路消耗的最大功率為6W．

【解析】由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流．（1）燈泡L正常發光時的電壓和額定電壓相等，根據串聯電路的電壓特點求出電壓表的示數；（2）由圖甲可知電路中的電流為0.4A時燈泡兩端的電壓，根據串聯電路的電壓特點求出R兩端的電壓，根據歐姆定律求出滑動變阻器的阻值；（3）根據P=UI求出燈泡的額定電流，然后與電流表的量程相比較確定電路中的最大電流，此時電路消耗的電功率最大，根據P=UI求出整個電路消耗的最大功率．
【考點精析】認真審題，首先需要了解歐姆定律及其應用(歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）)，還要掌握電功率的計算公式(計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R)的相關知識才是答題的關鍵．