Question

11．标有“6V 3W”字样的灯泡正常发光时通过灯丝的电流为0.5A．将滑动变阻器与该灯泡串联接入电源电压为9V的电路中，以调节灯泡的亮度，需要再串联一只至少为6Ω的保护电阻；保护电阻取最小值时，其消耗最大电功率为1.5W．

Answer 1

分析 （1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI求出通过灯丝的电流；
（2）将滑动变阻器与该灯泡串联接入电源电压为9V的电路中时，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零且灯泡应正常发光时，保护电阻取最小值，根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出保护电阻的阻值，利用P=UI求出保护电阻取最小值时其消耗最大电功率．

解答 解：（1）由P=UI可得，灯泡正常发光时通过灯丝的电流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
（2）将滑动变阻器与该灯泡串联接入电源电压为9V的电路中，
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零且灯泡应正常发光时，保护电阻取最小值，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，保护电阻R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，由I=$\frac{U}{R}$可得，保护电阻的最小阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω，
保护电阻取最小值时，其消耗最大电功率：
P_R=U_RI_R=U_RI_L=3V×0.5A=1.5W．
故答案为：0.5；6；1.5．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．