Question

20．某电阻R的阻值不变，标有“6V  6W”字样，它的电阻是6?．将R与灯泡L、电压表（量程为0～3V）、电流表（量程为0～0.6A） 和开关及合适的电源，连成如图甲所示的电路．开关S闭合后，通过灯泡L的电流随它两端电压变化的图象如图乙所示．由图象可知，随着灯两端的电压变大，灯的电阻变大（选填“变大”“变小”或“不变”）．在保证电路中各器件都安全的情况下，灯泡L消耗的最大功率为1W．

Answer 1

分析 （1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算灯泡电阻即可；
（2）由图象分析灯泡电压和电流的变化情况，根据R=$\frac{U}{I}$分析灯泡电阻变化；
根据电压表的量程和定值电阻确定通过通过电阻的最大电流，然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流，再根据图乙读出此时灯泡两端电压，最后根据P=UI求出灯泡的最大功率．

解答 解：
（1）已知灯泡额定电压和额定功率，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算灯泡电阻：
R=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；
（2）由灯泡电流随电压变化图象可知，灯泡的电流随灯泡两端电压增大而增大，但电压的变化大于电流的变化，
由R=$\frac{U}{I}$可知，随着灯两端的电压变大，灯的电阻变大；
由电路图知，R与L串联，电压表测R两端电压，当电压表示数为3V时，通过电阻的电流最大：I_最大=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{6Ω}$=0.5A，
而电流表选择的量程为0～0.6A，因此电路中允许的最大电流为0.5A；
根据图乙可知，当通过灯泡的电流为0.5A时，灯泡两端电压为2V，因此在保证电路中各器件都安全的情况下，灯泡L消耗的最大功率：
P_最大=U_LI_最大=2V×0.5A=1W．
故答案为：6；变大；1．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，同时考查了学生的读图能力，关键是判断电路中最大电流．