Question

【题目】在图甲的电路中，电源电压为9V且保持不变，电流表的量程为0～3A，电压表的理量程为0～15V，灯泡上标有“6V 6W”字样，灯泡电流随电压变化关系如图乙所示．求：
（1）灯泡正常发光时的电流？
（2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数？
（3）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值及此时电路消耗的总功率

Answer 1

【答案】
（1）解：灯泡正常发光时的电压为6V，由乙图可知正常发光时的电流为1A
（2）解：由图象可知，当电流表示数为0.4A时，小灯泡两端的电压为1V，则电压表读数：UR=U﹣UL=9V﹣1V=8V
（3）解：由题意可知，电路的最大电流I最大=1A，

电路中的最大总电阻：R总= = =9Ω，

由图可知当灯泡电流1A时，灯泡电压为6V，

则灯泡的电阻RL= = =6Ω，

所以滑阻最小阻值为：R=R总﹣RL=9Ω﹣6Ω=3Ω．

此时电路消耗的总功率：P=UI=9V×1A=9W

【解析】（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，由灯泡电流随电压变化关系读出正常发光时的电流．（2）根据乙图可查出灯泡电流为0.4A时的电压，然后根据串联电路电压特点求得电压表示数；（3）根据电流表量程可知电路最大电流为1A，根据欧姆定律可求出电路总电阻，然后减去灯泡在1A时的电阻，就是滑动变阻器的最小电阻，根据P=UI求出电路安全工作时电路消耗的最大总功率．
【考点精析】关于本题考查的欧姆定律及其应用和电功率的计算公式，需要了解欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R才能得出正确答案．