Question

（2009?啟東市模擬）如圖，電源電壓保持12V不變，小燈炮標(biāo)有“6V 4W”，電流表的量程為0～0.6A，滑動變阻器標(biāo)有“20Ω 2A”，當(dāng)開關(guān)S閉合時，為了保證電路元件都能安全使用，滑動變阻器接入電路的最小阻值是

11

Ω，此時小燈泡的實際功率是

3.24

W．（不考慮溫度對燈絲電阻的影響）

Answer 1

分析：從圖可知，小燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，要想求出變阻器接入電路的最小阻值，首先根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點結(jié)合燈泡的額定電流和電流表的量程確定電路中的最大電流；再根據(jù)歐姆定律求出電路的總電阻，利用R=

U2

P

求出燈泡的電阻，利用串聯(lián)電路的電阻特點求出滑動變阻器接入電路的最小阻值；利用公式P=I²R求出此時小燈泡的實際功率．

解答：解：燈泡的額定電流I_額=

P額

U額

=

4W

6V

=

2

3

A≈0.67A，電流表的量程為0～0.6A，滑動變阻器標(biāo)有“20Ω  2A”，
∵根據(jù)串聯(lián)電路各處的電流相等，且為保證電路元件都能安全使用，
∴電路中的最大電流為I=0.6A，
此時電路中的總電阻R_總=

U

I

=

12V

0.6A

=20Ω，
燈泡的電阻R_L=

U額

I額

=

6V

2 3 A

=9Ω，
滑動變阻器接入電路的最小阻值R_min=R_總-R_L=20Ω-9Ω=11Ω；
此時小燈泡的實際功率P_L實=I²R_L=（0.6A）²×9Ω=3.24W．
故答案為：11；3.24．

點評：本題考查電阻、電流和電功率的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是判斷電路允許通過的最大電流，還要知道串聯(lián)電路電阻的規(guī)律．