Question

【題目】燈泡L1標有“6V，3W”字樣，變阻器R最大阻值是30Ω，電源電壓和燈泡電阻均保持不變，電流表的量程是0﹣0.6A．
（1）求燈泡L1的阻值；
（2）當L1和L2連接成如圖甲所示的電路時，燈L1正常發光，電壓表讀數為3V，求電源電壓；
（3）當L1和滑動變阻器、電流表連接成如圖乙所示的電路時，欲使電路能安全工作，求允許變阻器接入電路的最小電阻值．

Answer 1

【答案】
（1）由P= 得：燈泡阻值RL= = =12Ω

答：燈泡L1的阻值為12Ω

（2）由圖甲可知，兩燈泡串聯，電壓表測L2兩端的電壓，

∵燈L1正常發光，則U1=UL=6V，

∴根據串聯電路的電壓特點得：電源電壓U=U1+U2=6V+3V=9V

答：電源電壓為9V

（3）由圖乙可知，燈泡和變阻器串聯，電流表測電路中的電流．

燈泡的正常工作電流IL= = =0.5A，

∵電流表的量程是0﹣0.6A，

∴電路中的最大電流為0.5A，

根據歐姆定律得：電路中的總電阻Rmin總= = =18Ω，

∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

∴Rmin=Rmin總﹣RL=18Ω﹣12Ω=6Ω．

答：允許變阻器接入電路的最小電阻值為6Ω

【解析】（1）由燈泡銘牌可知求額定功率與額定電壓；根據R= 求出阻值；（2）由圖甲可知，兩燈泡串聯，電壓表測L2兩端的電壓，根據串聯電路的電壓特點求出電源電壓；（3）由圖乙可知，燈泡和變阻器串聯，電流表測電路中的電流．根據歐姆定律求出燈泡的正常工作電流，與電流表的量程比較即可得出電路中的最大電流值，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，再根據電阻的串聯求出滑動變阻器接入電路最小阻值．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識，掌握歐姆定律的應用： 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）．