Question

18．如圖所示的電路中，電源電壓恒為9V，小燈泡的規(guī)格為“6V  6W”，滑動變阻器的最大阻值為20Ω，忽略溫度對燈絲電阻的影響．閉合開關(guān)后，求：
（1）小燈泡的電阻；
（2）小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器的連入電路的電阻；
（3）電路的最大功率．

Answer 1

分析 （1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出小燈泡的電阻；
（2）小燈泡正常發(fā)光時兩端的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的電阻；
（3）燈泡正常發(fā)光時電路的總功率最大，根據(jù)P=UI求出電路的最大功率．

解答 解：（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，小燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；
（2）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且燈泡正常發(fā)光，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_L=9V-6V=3V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{6Ω}$=1A，
則滑動變阻器的連入電路的電阻：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{3V}{1A}$=3Ω；
（3）燈泡正常發(fā)光時，電路的總功率最大，則電路的最大功率：
P_大=UI=9V×1A=9W．
答：（1）小燈泡的電阻為6Ω；
（2）小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器的連入電路的電阻為3Ω；
（3）電路的最大功率為9W．

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(yīng)用，要注意燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等．