Question

19．按照探究欧姆定律的电路图，电源电压12V保持不变，小灯泡上标有“3V 1.5W”的字样，电流表的量程为0到0.6A，滑动变阻器的规格为50欧 1A，为了保证各电路元件正常使用，则滑动变阻器的阻值至少为18Ω，在滑片移动过程中整个电路的最大电功率6W．

Answer 1

分析 灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量总电流，已知灯泡的额定电压和额定功率，根据公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可求灯泡的电阻，根据公式I=$\frac{P}{U}$可求灯泡正常工作的电流，然后与电流表的量程和滑动变阻器的最大电流相比较，电流最小的就是电路中允许通过的最大电流，根据公式R=$\frac{U}{I}$求出串联电路总电阻，进一步求出滑动变阻器接入电路的电阻，利用公式P=UI求出整个电路允许消耗的最大功率．

解答 解：灯泡的电阻R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（3V）^{2}}{1.5W}$=6Ω，
灯泡正常工作的电流I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.5W}{3V}$=0.5A，小于0.6A和1A，所以电路中允许通过的最大电流为0.5A，
此时电路的总电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{12V}{0.5A}$=24Ω，
所以滑动变阻器连入电路的阻值至少是R_滑=R-R_L=24Ω-6Ω=18Ω，
整个电路允许消耗的最大功率是P=UI=12V×0.5A=6W．
故答案为：18Ω；6W．

点评 本题考查电阻、电流和电功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是判断电路允许通过的最大电流，还要知道串联电路电阻的规律．