Question

如圖所示，小燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣，電流表的量程是0～0.6A，電壓表的量程是0～10V，滑動變阻器的最大電阻為100Ω．閉合開關(guān)，移動滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為6V，這時燈泡恰好正常發(fā)光．求：
（1）小燈泡的電阻；
（2）電源的電壓；
（3）試求出在不超過小燈泡額定電壓和電壓表量程的情況下，小燈泡消耗功率的變化范圍．

Answer 1

分析：（1）由燈泡銘牌可知燈泡的額定電壓與額定功率，由電功率的變形公式可以求出燈泡電阻．
（2）由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端電壓，
燈泡正常發(fā)光時電壓等于其額定電壓，由串聯(lián)電路特點可以求出電源電壓．
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)為電壓表最大測量值時，電路電流最小，燈泡實際功率最小，
由串聯(lián)電路特點、電功率公式可以求出燈泡的最小電功率．

解答：解：（1）∵P=

U2

R

，∴燈泡電阻R_L=

U 2 L額

PL額

=

(6V)2

3W

=12Ω；
（2）燈泡電壓等于其額定電壓時，燈泡正常發(fā)光，
則電源電壓U=U_V+U_L額=6V+6V=12V；
（3）燈泡最大功率等于其額定功率P_最大=P_L額=3W；
電壓表的量程是0～10V，當(dāng)電壓表示數(shù)為最大值10V時，
電路電流最小，燈泡實際功率最小，此時燈泡兩端電壓
U_L最小=U-U_V最大=12V-10V=2V，燈泡最小實際功率
P_L最小=

U 2 L最小

RL

=

(2V)2

12Ω

≈0.33W，
小燈泡功率的變化范圍是0.33～3W．
答：（1）小燈泡的電阻是12Ω．
（2）電源的電壓是12V．
（3）在不超過小燈泡額定電壓和電壓表量程的情況下，小燈泡消耗功率的變化范圍是0.33～3W．

點評：本題考查了求燈泡電阻、電源電壓、燈泡實際功率范圍問題，熟練應(yīng)用電功率公式及其變形公式、串聯(lián)電路特點即可正確解題．