Question

【题目】如图所示的电路中，灯泡的额定电压为9V，灯泡的I-U关系如图所示；电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~0.6A，变阻器R的最大电阻为100Ω。求：

(1)灯泡正常发光时的电阻；

(2)只闭合S1，灯泡正常工作，定值电阻R0消耗的功率P0=2.8W，R0的电阻和电源电压；

(3)只闭合S2，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，电路消耗的最大功率及变阻器连入电路中的最大电阻各为多少。

Answer 1

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

【解析】

(1)由灯泡的I-U关系可得，灯泡正常发光时的电流是0.4A，因此灯泡正常发光时的电阻

(2)只闭合Sl时，定值电阻R0与灯泡L串联，灯泡正常发光，灯泡两端的电压UL=9V，由图像可知，电路中的电流I=0.4A，由

可得R0的电阻

根据欧姆定律可得，R0两端的电压

串联电路中总电压等于各分电压之和，电源的电压

(3)只闭合S2时，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，串联电路中各处的电流相等，且灯泡的正常发光时的电流为0.4A，电流表的量程为0～0.6A，电路中的电流为0.4A时，电路消耗的功率最大则

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最大，即UR=15V，此时灯泡两端的电压

由图像可知，电路中的电流I′=0.2A，则滑动变阻器接入电路中的最大电阻

答：(1)灯泡正常发光时的电阻22.5Ω；

(2)R0的电阻为17.5Ω，电源的电压为16V；

(3)只闭合S2，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，电路消耗的最大功率为6.4W，变阻器连入电路中的最大电阻为75Ω。