Question

如图所示，电源电压36V，小灯泡L标有“20V  8W”字样，若电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”（小灯泡电阻不变），求：
①小灯泡的电阻是多少？
②小灯泡正常工作时的电流是多少？
③在使用中要保证电路中的各个元件不受损坏，则滑动变阻器的阻值不能小于多少？此时电路中的总功率是多大？

Answer 1

分析：（1）小灯泡L标有“20V  8W”字样，根据R=

U2

P

可求出电阻．
（2）小灯泡L标有“20V  8W”字样，根据I=

P

U

可求出电流．
（3）因为小灯泡的额定电压是20V，电压表量程为“0～15V”，所以灯泡两端电压最大是15V；求出此时电路中的电流，再与小灯泡正常工作时的电流和电流表量程为“0～0.6A”比较，若此时电路中的电流，比小灯泡正常工作时的电流和0.6A都小，灯泡两端电压最大就是15V，然后进行有关计算；不然，就以三个电流中的最小电流为准．

解答：解：①小灯泡的电阻：R_L=

U 2 L

PL

=

(20V)2

8W

=50Ω．
②小灯泡正常工作时的电流：I_L=

PL

UL

=

8W

20V

=0.4A．
③当U_L实=15V时，I′=I_L实=

UL实

RL

=

15V

50Ω

=0.3A．
可见此时电流小于电流表量程，也小于小灯泡正常工作时的电流．
所以灯泡两端电压最大是15V．
U_滑=U-U_L实=36V-15V=21V．
此时滑动变阻器的阻值是：R_滑=

U滑

I/

=

21V

0.3A

=70Ω．
若滑动变阻器的阻值小于70Ω，则灯泡两端电压将大于15V．
所以滑动变阻器的阻值不能小于70Ω．
R_总=R_L+R_滑=50Ω+70Ω=120Ω．
此时电路中的总功率：P_总=

U2

R总

=

(36V)2

120Ω

=10.8W．
答：①小灯泡的电阻是50Ω．
②小灯泡正常工作时的电流是0.4A．
③在使用中要保证电路中的各个元件不受损坏，则滑动变阻器的阻值不能小于70Ω，此时电路中的总功率是10.8W．

点评：小灯泡的电阻和小灯泡正常工作时的电流是基本的运算，比较简单．难点在第三问，对于这类问题，可先让一个元件的电压或电流达到最大值，由此算出其他的元件的电压和电流，然后做出判断．