Question

在如图甲的电路中，电源电压为9V且保持不变，电流表的规格为“0～0.6A”，电压表的规格为“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

分析：（1）由灯泡的额定电压和额定功率，利用功率公式可求得正常发光时的电流；
（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0.6A，利用电源电压9V除以0.6A，可求出电路总电阻，然后减去灯泡在0.6A时的电阻，就是滑动变阻器的最小电阻．

解答：解：（1）∵P=UI，
∴小灯泡正常发光时的电流：I=

P额

U额

=

6W

6V

=1A；
（2）由图可知，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：U=U_总-U_额=9V-1V=8V；
（3）R_总=

U总

I大

=

9V

0.6A

=15Ω，
    由图可知当灯泡电流0.6A时，电压为2V，
   则此时电阻 R=

2V

0.6A

=3.33Ω，
   由于灯泡和滑阻串联，所以滑阻最小阻值为：R_总-R=15Ω-3.33Ω=11.67Ω．
    P_总=UI=9V×0.6A=5.4W．
答：（1）灯泡正常发光时的电流为1A．
（2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数8V．
（3）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值W为11.67Ω，此时电路消耗的总功率为5.4W．

点评：灯泡电阻会随着温度的升高而发生变化，故应注意不同电压下的电阻不同及电灯的正常发光指的是工作在额定状态下．