(2012•溧水县二模)如图所示,电源电压为18V且保持不变,灯泡上标有“6V 3W”字样,滑动变

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  • 解题思路:(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,利用公式I=[P/U]得到正常发光电流;

    (2)已知灯泡的额定电压和额定功率,利用公式R=

    U

    2

    P

    得到灯丝电阻;已知灯丝电阻和通过的电流,利用公式P=I2R得到灯泡的实际功率;

    (3)滑片移动时,电压表最大示数为15V,此时滑动变阻器电阻最大;当电流表示数为0.6A时,计算出灯泡上的电压,与额定电压相比较,不超额定电压,电路电流最大为0.6A;超过额定电压,电路电流最大为灯泡的额定电流,此时滑动变阻器电阻最小.

    (1)灯泡正常发光时的电流为I=

    PL

    UL=[3W/6V]=0.5A;

    (2)灯泡的灯丝电阻为RL=

    UL2

    PL=

    (6V)2

    3W=12Ω

    灯泡的实际功率为P=I2RL=(0.3A)2×12Ω=1.08W;

    (3)①当电流表示数为0.6A时,灯泡上的电压为U2=I2RL=0.6A×12Ω=7.2V,大于灯泡额定电压;

    灯泡可能被烧坏,所以最大电流为灯泡的额定电流,即I最大=I=0.5A;

    所以滑动变阻器接入电路的电阻最小为:R2=

    U−U额

    I额=[18V−6V/0.5A]=24Ω.

    ②当电压表示数为15V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大;

    此时干路电流为:I1=

    U−U1

    RL=[18V−15V/12A]=0.25A,

    此时滑动变阻器接入的电阻最大为:R1=

    U1

    I1=[15V/0.25A]=60Ω.

    答:

    (1)灯泡正常发光时的电流为0.5A;

    (2)灯泡的实际功率为1.08W;

    (3)滑动变阻器电阻的变化范围为24Ω~60Ω.

    点评:

    本题考点: 电功率与电压、电流的关系;欧姆定律的应用;实际功率.

    考点点评: 本题考查了电功率公式及公式变形的应用以及串联电路的特点;难点是为保证各电路元件安全使用时,滑动变阻器接入电路的电阻大小的判断.