题目内容
在如图甲所示的电路中，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器上有“2A 30Ω”，电流表的规格为“0～0.6A”，电压表的规格为“0～15V“，灯泡t标“6V 3W”字样，灯泡电流随电压变化关系如图乙所示，求：
（1）灯泡正常发光时的电流．
（2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数．
（3）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值．
（4）电路安全工作时电路消耗的最大总功率．
解：（1）灯泡正常发光时的电压为6V，由乙图可知正常发光时的电流为0.5A．
（2）由图象可知，当电流表示数为0.4A时，小灯泡两端的电压为4V，则电压表读数：U=U总-U额=12V-4V=8V；
（3）由题意可知，电路的最大电流I大=0.5A，
电路中的总电阻：R总=
=
=24Ω，
由图可知当灯泡电流0.5A时，电压为6V，
则灯泡的电阻RL=
=12Ω，
所以滑阻最小阻值为：R=R总-RL=24Ω-12Ω=12Ω．
（4）电路安全工作时电路消耗的最大总功率：
P=UI大=12V×0.5A=6W．
答：（1）灯泡正常发光时的电流为0.5A．
（2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数8V．
（3）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为12Ω．
（4）电路安全工作时电路消耗的最大总功率为6W．
分析：（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，由灯泡电流随电压变化关系读出正常发光时的电流．
（2）根据乙图可查出灯泡电流为0.4A时的电压，然后根据串联电路电压特点求得电压表示数；
（3）根据电流表量程可知电路最大电流为0.5A，根据欧姆定律可求出电路总电阻，然后减去灯泡在0.5A时的电阻，就是滑动变阻器的最小电阻，根据P=UI求出电路安全工作时电路消耗的最大总功率．
点评：灯泡电阻会随着温度的升高而发生变化，故应注意不同电压下的电阻不同及电灯的正常发光指的是工作在额定状态下．
（2）由图象可知，当电流表示数为0.4A时，小灯泡两端的电压为4V，则电压表读数：U=U总-U额=12V-4V=8V；
（3）由题意可知，电路的最大电流I大=0.5A，
电路中的总电阻：R总=
==24Ω，由图可知当灯泡电流0.5A时，电压为6V，
则灯泡的电阻RL=
=12Ω，所以滑阻最小阻值为：R=R总-RL=24Ω-12Ω=12Ω．
（4）电路安全工作时电路消耗的最大总功率：
P=UI大=12V×0.5A=6W．
答：（1）灯泡正常发光时的电流为0.5A．
（2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数8V．
（3）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为12Ω．
（4）电路安全工作时电路消耗的最大总功率为6W．
分析：（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，由灯泡电流随电压变化关系读出正常发光时的电流．
（2）根据乙图可查出灯泡电流为0.4A时的电压，然后根据串联电路电压特点求得电压表示数；
（3）根据电流表量程可知电路最大电流为0.5A，根据欧姆定律可求出电路总电阻，然后减去灯泡在0.5A时的电阻，就是滑动变阻器的最小电阻，根据P=UI求出电路安全工作时电路消耗的最大总功率．
点评：灯泡电阻会随着温度的升高而发生变化，故应注意不同电压下的电阻不同及电灯的正常发光指的是工作在额定状态下．
练习册系列答案
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