Question

18．如图所示的电路中，电源电压恒为9V，小灯泡的规格为“6V  6W”，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，忽略温度对灯丝电阻的影响．闭合开关后，求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的连入电路的电阻；
（3）电路的最大功率．

Answer 1

分析 （1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出小灯泡的电阻；
（2）小灯泡正常发光时两端的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻；
（3）灯泡正常发光时电路的总功率最大，根据P=UI求出电路的最大功率．

解答 解：（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，小灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U_R=U-U_L=9V-6V=3V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{6Ω}$=1A，
则滑动变阻器的连入电路的电阻：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{3V}{1A}$=3Ω；
（3）灯泡正常发光时，电路的总功率最大，则电路的最大功率：
P_大=UI=9V×1A=9W．
答：（1）小灯泡的电阻为6Ω；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的连入电路的电阻为3Ω；
（3）电路的最大功率为9W．

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，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．