Question

【題目】如圖甲所示的電路中，燈泡的額定電壓為9V，燈泡的I-U關系如圖乙

所示；電壓表的量程為0～15v，電流表的量程為0～0.6A，變阻器R的最

大電阻為100Ω．求：

（1）只閉合Sl，燈泡正常工作，定值電阻R0消耗的功率P0=2.8W，R0的電阻和電源電壓．

（2）只閉合S2，在電表的示數不超過量程，燈泡兩端的電壓不超過額定值的情況下，電路消耗的最大功率及變阻器連入電路中的最大電阻各為多少．

Answer 1

【答案】（1）17.5Ω；16v（2）6.4W；75Ω

【解析】試題分析：（1）只閉合Sl時，定值電阻R0與燈泡L串聯，

∵燈泡正常發光，∴燈泡兩端的電壓UL=9V，由圖乙可知，電路中的電流I=0.4A，

∵P=I2R，且P0=2.8W，∴R0的電阻：

根據歐姆定律可得，R0兩端的電壓：U0=IR0=0.4A×17.5Ω=7V，

∵串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，∴電源的電壓：U=UL+U0=9v+7v=16v；

（2）只閉合S2時，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，

∵串聯電路中各處的電流相等，且燈泡的正常發光時的電流為0.4A，電流表的量程為0～0.6A，

∴電路中的電流為0.4A時，電路消耗的功率最大，

則P最大=UI=16V×0.4A=6.4W；

當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電壓表的示數最大，即UR=15V，

此時燈泡兩端的電壓：

UL′=U-UR=16V-15V=1V，

由圖2可知，電路中的電流I′=0.2A，

則滑動變阻器接入電路中的最大電阻：