Question

20．某電阻R的阻值不變，標有“6V  6W”字樣，它的電阻是6?．將R與燈泡L、電壓表（量程為0～3V）、電流表（量程為0～0.6A） 和開關(guān)及合適的電源，連成如圖甲所示的電路．開關(guān)S閉合后，通過燈泡L的電流隨它兩端電壓變化的圖象如圖乙所示．由圖象可知，隨著燈兩端的電壓變大，燈的電阻變大（選填“變大”“變小”或“不變”）．在保證電路中各器件都安全的情況下，燈泡L消耗的最大功率為1W．

Answer 1

分析 （1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計算燈泡電阻即可；
（2）由圖象分析燈泡電壓和電流的變化情況，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$分析燈泡電阻變化；
根據(jù)電壓表的量程和定值電阻確定通過通過電阻的最大電流，然后結(jié)合電流表的量程確定電路中的最大電流，再根據(jù)圖乙讀出此時燈泡兩端電壓，最后根據(jù)P=UI求出燈泡的最大功率．

解答 解：
（1）已知燈泡額定電壓和額定功率，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計算燈泡電阻：
R=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；
（2）由燈泡電流隨電壓變化圖象可知，燈泡的電流隨燈泡兩端電壓增大而增大，但電壓的變化大于電流的變化，
由R=$\frac{U}{I}$可知，隨著燈兩端的電壓變大，燈的電阻變大；
由電路圖知，R與L串聯(lián)，電壓表測R兩端電壓，當電壓表示數(shù)為3V時，通過電阻的電流最大：I_最大=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{6Ω}$=0.5A，
而電流表選擇的量程為0～0.6A，因此電路中允許的最大電流為0.5A；
根據(jù)圖乙可知，當通過燈泡的電流為0.5A時，燈泡兩端電壓為2V，因此在保證電路中各器件都安全的情況下，燈泡L消耗的最大功率：
P_最大=U_LI_最大=2V×0.5A=1W．
故答案為：6；變大；1．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，同時考查了學生的讀圖能力，關(guān)鍵是判斷電路中最大電流．