Question

11．如图所示，电源电压为6V，一只标有“3V 3W”的小灯泡与一个最大阻值为9Ω的滑动变阻器串联，在保证电路安全工作的前提下，电路消耗的最大功率是6W，滑动变阻器两端的最大电压是4.5V．

Answer 1

分析 （1）由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据I=$\frac{P}{U}$求出额定电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻；灯泡正常发光时电路消耗的电功率最大，根据P=UI求出电路消耗的最大电功率；
（2）当滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，灯泡两端的电压最小，滑动变阻器两端的电压最大；根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的最大电压．

解答 解：
（1）灯泡的额定电流：
I_额=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{3W}{3V}$=1A，
由欧姆定律可得，灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{额}}{{I}_{额}}$=$\frac{3V}{1A}$=3Ω；
灯泡正常发光时，电路中的电流：I_max=1A最大，
电路消耗的最大电功率：P_max=UI_max=6V×1A=6W；
（2）当滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器两端的电压最大，
电路中的电流：
I′=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$=$\frac{6V}{3Ω+9Ω}$=0.5A，
滑动变阻器两端的最大电压：
U_Rmax=I′R=0.5A×9Ω=4.5V．
故答案为：6；4.5．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常发光时电路中的电流最大，难点是滑动变阻器两端最大电压的判断．