Question

1．如图所示，灯L标有“6V 3W”字样，电流表的量程为0～3A，滑动变阻器铭牌标有“20Ω  2A”，将它们并联在某一电源上，求在电路安全的情况下，该电路能消耗的最大功率．

Answer 1

分析 知道滑动变阻器的最大阻值和允许通过的最大电流，根据欧姆定律求出其两端允许所加的最大电压，然后根据并联电路的电压特点结合灯泡的额定电压确定电源的最大电压，根据P=UI求出变阻器消耗的最大功率，电路的最大总功率等于两用电器功率之和．

解答 解：由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器两端允许所加的最大电压：
U_R=I_RR=2A×20Ω=40V，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡的额定电压为6V，
所以，电源的最大电压U=U_L=6V，此时灯泡的电功率P_L=3W，
当通过滑动变阻器的电流为2A时，变阻器消耗的电功率最大，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，滑动变阻器消耗的最大功率：
P_R=UI_R=6V×2A=12W，
因电路中总功率等于各用电器功率之和，
所以，该电路能消耗的最大功率：
P=P_L+P_R=3W+12W=15W．
答：在电路安全的情况下，该电路能消耗的最大功率为15W．

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，会确定电源的电压是解题的关键．