Question

【题目】如图甲是电阻R1和灯泡L的电流随电压变化图像，灯泡上标有“12V 9.6W”的字样。将它们按图乙所示的电路连接，滑动变阻器上标有“20Ω 1.5A”，电流表使用的量程是，电源电压不变；

(1)求灯泡L正常发光时的电阻RL；

(2)当只闭合开关S、S2，滑片P位于a端时，灯泡L的实际功率为1W，求电源电压；

(3)只闭合开关S、S1时，求电路消耗的最大电功率。

Answer 1

【答案】(1)15Ω；(2)12V；(3) 14.4W

【解析】

(1)根据可知灯泡的电阻为

灯泡L正常发光时的电阻15Ω。

(2)当只闭合开关S、S2，滑片P位于a端时，RL与滑动变阻器的最大阻值串联，由图像可知，当UL1=2V，通过灯泡的电流IL1=0.5A时，RL的实际功率

所以，灯泡L的实际功率为1W时，灯泡两端的电压UL1=2V，电路中电流IL1=0.5A，因串联电路中各处的电流相等，所以，滑动变阻器两端的电压

所以，电源的电压

电源电压是12V。

(3)由图像可知，当U1=2V，通过电阻R1的电流I1=0.2A，由得

当滑片P移到a端，同时闭合开关S、S1时，变阻器与R1串联，根据可知，当电路中的电阻最小时，电路消耗的功率最大，所以当变阻器电阻为0时，此时电路消耗的电功率最大；由于电源电压U=12V，所以

电路消耗的最大电功率为14.4W。

答：(1)灯泡L正常发光时的电阻RL为15Ω。

(2)电源电压为12V。

(3) 只闭合开关S、S1时，滑片置于a端时，电路消耗的最大电功率14.4W。