Question

【題目】在圖甲的電路中，電源電壓為9V且保持不變，電流表的量程為0～3A，電壓表的理量程為0～15V，燈泡上標有“6V 6W”字樣，燈泡電流隨電壓變化關(guān)系如圖乙所示．求：
（1）燈泡正常發(fā)光時的電流？
（2）當電流表示數(shù)為0.4A時，電壓表的示數(shù)？
（3）為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路中的最小阻值及此時電路消耗的總功率

Answer 1

【答案】
（1）解：燈泡正常發(fā)光時的電壓為6V，由乙圖可知正常發(fā)光時的電流為1A
（2）解：由圖象可知，當電流表示數(shù)為0.4A時，小燈泡兩端的電壓為1V，則電壓表讀數(shù)：UR=U﹣UL=9V﹣1V=8V
（3）解：由題意可知，電路的最大電流I最大=1A，

電路中的最大總電阻：R總= = =9Ω，

由圖可知當燈泡電流1A時，燈泡電壓為6V，

則燈泡的電阻RL= = =6Ω，

所以滑阻最小阻值為：R=R總﹣RL=9Ω﹣6Ω=3Ω．

此時電路消耗的總功率：P=UI=9V×1A=9W

【解析】（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，由燈泡電流隨電壓變化關(guān)系讀出正常發(fā)光時的電流．（2）根據(jù)乙圖可查出燈泡電流為0.4A時的電壓，然后根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點求得電壓表示數(shù)；（3）根據(jù)電流表量程可知電路最大電流為1A，根據(jù)歐姆定律可求出電路總電阻，然后減去燈泡在1A時的電阻，就是滑動變阻器的最小電阻，根據(jù)P=UI求出電路安全工作時電路消耗的最大總功率．
【考點精析】關(guān)于本題考查的歐姆定律及其應用和電功率的計算公式，需要了解歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 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）；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才能得出正確答案．