Question

12．如图所示，灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器的铭牌标有“20Ω2A”字样，电源电压保持8V不变，电流表的量程为“0～0.6A”，不考虑温度对灯泡电阻的影响．求：
（1）当滑片处于滑动变阻器的最右端时，电流表的示数；
（2）通过计算说明该电路允许达到的最大功率值．

Answer 1

分析 （1）当滑片处于滑动变阻器的最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡的电阻，根据电阻的串联和欧姆定律求出电流表的示数；
（2）根据欧姆定律求出灯泡的额定电流，然后与电流表的最大量程相比较确定电路中的最大电流，再根据P=UI求出电路消耗的最大功率．

解答 解：（1）当滑片处于滑动变阻器的最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中电流表的示数：
I=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑}}$=$\frac{8V}{12Ω+20Ω}$=0.25A；
（2）灯泡的额定电流：
I_L=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{12Ω}$=0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流I_大=0.5A，
电路允许达到的最大功率值：
P_大=UI_大=8V×0.5A=4W．
答：（1）当滑片处于滑动变阻器的最右端时，电流表的示数为0.25A；
（2）该电路允许达到的最大功率值为4W．

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，关键是电路中最大电流的确定．