Question

【题目】灯泡L上标有“6V6W”字样，测得该灯泡的电流随电压变化关系如图（甲）所示．现把灯泡L接入如图（乙）所示的电路中，若电路电压为10V不变，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～15V”．
（1）灯泡L正常发光时，电压表的示数为几伏？
（2）当电路中的电流为0.4A时，滑动变阻器的阻值为多少？
（3）为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．

灯正常发光时两端的电压UL=6V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电压表的示数：

UR=U﹣UL=10V﹣6V=4V；

答：灯泡L正常发光时，电压表的示数为4V；

（2）解：当电路中的电流为0.4A，由甲图可知，灯两端的电压UL′=1V，

此时，滑动变阻器两端的电压：

UR′=U﹣UL′=10V﹣1V=9V，

由I= 可得，此时滑动变阻器的阻值：

R= = =22.5Ω；

答：当电路中的电流为0.4A时，滑动变阻器的阻值为22.5Ω；

（3）解：由P=UI可得，灯泡的额定电流：

IL= = =1A，

因电流表的量程0.6A＜1A，

所以，电路中的最大电流为0.6A，此时电路的总功率最大，

则P大=UI=10V×0.6A=6W．

答：为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为6W．

【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．（1）灯泡L正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出电压表的示数；（2）由图甲可知电路中的电流为0.4A时灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的阻值；（3）根据P=UI求出灯泡的额定电流，然后与电流表的量程相比较确定电路中的最大电流，此时电路消耗的电功率最大，根据P=UI求出整个电路消耗的最大功率．
【考点精析】认真审题，首先需要了解欧姆定律及其应用(欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）)，还要掌握电功率的计算公式(计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R)的相关知识才是答题的关键．