Question

如图，电源电压保持12V不变，小灯炮标有“6V 4W”，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器标有“20Ω 2A”，当开关S闭合时，为了保证电路元件都能安全使用，滑动变阻器接入电路的最小阻值是________Ω，此时小灯泡的实际功率是________W．（不考虑温度对灯丝电阻的影响）

Answer 1

11    3.24
分析：从图可知，小灯泡和滑动变阻器串联，要想求出变阻器接入电路的最小阻值，首先根据串联电路电流的特点结合灯泡的额定电流和电流表的量程确定电路中的最大电流；再根据欧姆定律求出电路的总电阻，利用R=求出灯泡的电阻，利用串联电路的电阻特点求出滑动变阻器接入电路的最小阻值；利用公式P=I²R求出此时小灯泡的实际功率．
解答：灯泡的额定电流I_额===A≈0.67A，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器标有“20Ω 2A”，
∵根据串联电路各处的电流相等，且为保证电路元件都能安全使用，
∴电路中的最大电流为I=0.6A，
此时电路中的总电阻R_总===20Ω，
灯泡的电阻R_L===9Ω，
滑动变阻器接入电路的最小阻值R_min=R_总-R_L=20Ω-9Ω=11Ω；
此时小灯泡的实际功率P_L实=I²R_L=（0.6A）²×9Ω=3.24W．
故答案为：11；3.24．
点评：本题考查电阻、电流和电功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是判断电路允许通过的最大电流，还要知道串联电路电阻的规律．