Question

5．某元件（阻值不变）R标有“6V  6W'’字样，通过灯L的电流随电压变化的图象如图乙所示，将元件R与灯L接入电路中，如图甲所示．已知电流表量程为“0-0.6A”，电压表量程为“0～3V．
（1）元件R的阻值为多少？
（2）闭合开关，在保证电路各元件都安全的情况下，灯上消耗的最大电功率为多少？

Answer 1

分析 （1）知道元件的额定电压和额定功率，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出元件R的阻值；
（2）由电路图可知，R由于L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，电压表的量程小于R两端允许所加的最大电压，根据欧姆定律求出电压表示数最大时电路中的电流，然后与电流表的量程相比较确定电路中的最大电流，然后根据图象读出灯泡两端的电压，根据P=UI求出灯上消耗的最大电功率．

解答 解：（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，元件R的阻值：
R=$\frac{{{U}_{R}}^{2}}{{P}_{R}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；
（2）由电路图可知，R由于L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
因电压表的最大示数U_R=3V小于R两端允许所加的最大电压6V，
所以，当U_R=3V时，通过R的电流I_R=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{3V}{6Ω}$=0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为“0～0.6A”，
所以，电路中的最大电流I=I_R=0.5A，
由图象可知，灯泡两端的电压U_L=2V，
则灯上消耗的最大电功率：
P_L=U_LI=2V×0.5A=1W．
答：（1）元件R的阻值为6Ω；
（2）闭合开关，在保证电路各元件都安全的情况下，灯上消耗的最大电功率为1W．

点评 本题考查了电阻和电功率的计算，正确的判断电路中的最大电流和从图象中获取有用的信息是关键．