Question

如圖所示，電源電壓為6V，一只標有“3V  3W”的小燈泡與一個最大阻值為9Ω的滑動變阻器串聯，在保證電路安全工作的前提下，電路消耗的最大功率和滑動變阻器兩端的最大電壓分別為（　　）

A．6W  4.5V

B．4.5W  6V

C．6W  6V

D．9W  4.5V

Answer 1

分析：（1）由燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率，根據I=

P

U

求出額定電流，根據歐姆定律求出燈泡的電阻；
（2）燈泡正常發光時電路消耗的電功率最大，根據P=UI求出電路消耗的最大電功率；
（3）當滑動變阻器的阻值最大時，電路中的電流最小，燈泡兩端的電壓最小，滑動變阻器兩端的電壓最大；根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的最小電流，根據歐姆定律求出滑動變阻器兩端的最大電壓．

解答：解：（1）燈泡的額定電流：
I_L額=

PL額

UL額

=

3W

3V

=1A，
燈泡的電阻：
R_L=

UL額

IL額

=

3W

1A

=3Ω；
（2）燈泡正常發光時，電路中的電流I_max=1A最大，
電路消耗的最大電功率P_max=UI_max=6V×1A=6W；
（3）當滑動變阻器阻值最大時，滑動變阻器兩端的電壓最大，
電路中的電流：
I′=

U

RL+R

=

6V

3Ω+9Ω

=0.5A，
滑動變阻器兩端的最大電壓：
U_Rmax=I′R=0.5A×9Ω=4.5V．
故選A．

點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是知道燈泡正常發光時電路中的電流最大，難點是滑動變阻器兩端最大電壓的判斷．