Question

13．如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样，变阻器R的最大阻值为15Ω，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，闭合开关，当滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω时，小灯泡L恰好正常发光，忽略温度对小灯泡电阻的影响．则电源电压为4V，在保证电路中各元件安全工作的前提下，调节滑动变阻器的滑片P，则电路消耗总功率的最大值是2W．

Answer 1

分析 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据I=$\frac{P}{U}$求出灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻；灯泡正常发光时的电流和额定电流相等，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；
（2）根据灯泡正常发光时的电路和电流表的量程确定电路中最大电流，根据P=UI求出电路消耗的最大电功率．

解答 解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）灯泡的额定电流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.25W}{2.5V}$=0.5A，
灯泡的电阻：
R=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω；
灯泡正常发光时，电路中的电流I=I_L=0.5A，
电源的电压：U=I（R_L+R）=0.5A×（5Ω+3Ω）=4V；
（2）灯泡正常发光时的电流小于电流表的量程，故电路中的最大电流为0.5A；
则电路消耗总功率的最大值：P=UI=4V×0.5A=2W．
故答案为：4；2．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算，关键是根据灯泡的额定电流和电流表的量程确定电路中的最大电流．