Question

13．如图所示是小杨设计的模拟调光灯电路．她选用的电源电压恒为12V，小灯 泡上标有“6V  6W”、滑动变組器上标有“20Ω  2A”字样．若不考虑灯泡温度对电阻的影响，闭合开关S后，小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入的电阻是6Ω；在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下，滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动的过程中，滑动变阻器消耗的最大功率是6W．

Answer 1

分析 （1）根据欧姆定律求出灯泡电压为6V时电路中的电流，根据串联电路电压的特点和欧姆定律求出此时滑动变阻器连入电路的电阻；
（2）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联．
根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，再根据P=I²R表示出滑动变阻器消耗的电功率．

解答 解：（1）闭合开关S后，小灯泡正常发光时灯泡两端电压U₁=U_额=6V，
由P=UI可得，小灯泡正常发光时的电流I=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联．
则滑动变阻器接入的电压U₂=U-U₁=12V-6V=6V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器接入的电阻R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω；
（2）P_变=P_总-P_灯，代入数值可得P_变=UI-I²R_灯=12V×I-I²×6Ω=-6（I²-2I+1）+6=-6（I-1）²+6，
当I=1A，I-1值为0，此时P变值最大为6W．
故答案为：6；6．

点评 本题考查了求电阻、滑动变阻器的电阻、功率问题，分析清楚电路结构，应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可正确解题．