Question

如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡标有“3V 1.5W”字样，电流表的量程是0～0.6A，滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”，为了保证电路各元件都能安全使用，则滑动变阻器连入电路的阻值至少是

 

Ω，整个电路允许消耗的最大功率是

 

W．

Answer 1

分析：灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量总电流，已知灯泡的额定电压和额定功率，根据公式R=

U2

P

可求灯泡的电阻，根据公式I=

P

U

可求灯泡正常工作的电流，然后与电流表的量程和滑动变阻器的最大电流相比较，电流最小的就是电路中允许通过的最大电流，根据公式R=

U

I

求出串联电路总电阻，进一步求出滑动变阻器接入电路的电阻，利用公式P=UI求出整个电路允许消耗的最大功率．

解答：解：灯泡的电阻R_L=

U 2 L

PL

=

(3V)2

1.5W

=6Ω，灯泡正常工作的电流I=

PL

UL

=

1.5W

3V

=0.5A，小于0.6A和1A，所以电路中允许通过的最大电流为0.5A，此时电路的总电阻R=

U

I

=

12V

0.5A

=24Ω，
所以滑动变阻器连入电路的阻值至少是R_滑=R-R_L=24Ω-6Ω=18Ω，整个电路允许消耗的最大功率是P=UI=12V×0.5A=6W．
故答案为：18；6．

点评：本题考查电阻、电流和电功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是判断电路允许通过的最大电流，还要知道串联电路电阻的规律．