Question

10．某电阻R的阻值不变，标有“6V 6W”字样，它的电阻是6Ω，将R与灯泡L、电压表（量程为0～3V）、电流表（量程为0～0.6A）和开关及合适的电源，连成如图甲所示的电路，开关S闭合后，通过灯泡L的电流随它两端电压变化的图象如图乙所示．在保证电路中各器件都安全的情况下，灯泡L消耗的最大功率为1W，此时电源电压为5V．

Answer 1

分析 （1）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$的变形公式求出电阻的阻值；
（2）先根据电压表的量程和定值电阻确定通过通过电阻的最大电流，然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流，再根据图乙读出此时灯泡两端电压，最后根据P=UI求出灯泡的最大功率．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电阻R的阻值：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；
（2）当电压表示数为3V时，通过电阻的电流最大：I_最大=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{6Ω}$=0.5A，而电流表选择的量程为0～0.6A，因此电路中允许的最大电流为0.5A；
根据图乙可知，当通过灯泡的电流为0.5A时，灯泡两端电压为2V，因此在保证电路中各器件都安全的情况下，灯泡L消耗的最大功率：P_最大=U_LI_最大=2V×0.5A=1W．
此时定值电阻两端的电压是：U=IR=0.5A×6Ω=3V，而灯泡的电压是2V，故此时的电源电压是3V+2V=5V．
故答案为：6；1；5．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，同时考查了学生的读图能力．