Question

【題目】如圖所示的電路中，燈泡的額定電壓為9V，燈泡的I-U關系如圖所示；電壓表的量程為0~15V，電流表的量程為0~0.6A，變阻器R的最大電阻為100Ω。求：

(1)燈泡正常發光時的電阻；

(2)只閉合S1，燈泡正常工作，定值電阻R0消耗的功率P0=2.8W，R0的電阻和電源電壓；

(3)只閉合S2，在電表的示數不超過量程，燈泡兩端的電壓不超過額定值的情況下，電路消耗的最大功率及變阻器連入電路中的最大電阻各為多少。

Answer 1

【答案】(1) 22.5Ω；(2 17.5Ω， 16V；(3) 6.4W， 75Ω

【解析】

(1)由燈泡的I-U關系可得，燈泡正常發光時的電流是0.4A，因此燈泡正常發光時的電阻

(2)只閉合Sl時，定值電阻R0與燈泡L串聯，燈泡正常發光，燈泡兩端的電壓UL=9V，由圖像可知，電路中的電流I=0.4A，由

可得R0的電阻

根據歐姆定律可得，R0兩端的電壓

串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，電源的電壓

(3)只閉合S2時，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，串聯電路中各處的電流相等，且燈泡的正常發光時的電流為0.4A，電流表的量程為0～0.6A，電路中的電流為0.4A時，電路消耗的功率最大則

當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電壓表的示數最大，即UR=15V，此時燈泡兩端的電壓

由圖像可知，電路中的電流I′=0.2A，則滑動變阻器接入電路中的最大電阻

答：(1)燈泡正常發光時的電阻22.5Ω；

(2)R0的電阻為17.5Ω，電源的電壓為16V；

(3)只閉合S2，在電表的示數不超過量程，燈泡兩端的電壓不超過額定值的情況下，電路消耗的最大功率為6.4W，變阻器連入電路中的最大電阻為75Ω。