Question

11．如圖所示，電源電壓為6V，一只標有“3V 3W”的小燈泡與一個最大阻值為9Ω的滑動變阻器串聯(lián)，在保證電路安全工作的前提下，電路消耗的最大功率是6W，滑動變阻器兩端的最大電壓是4.5V．

Answer 1

分析 （1）由燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率，根據(jù)I=$\frac{P}{U}$求出額定電流，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻；燈泡正常發(fā)光時電路消耗的電功率最大，根據(jù)P=UI求出電路消耗的最大電功率；
（2）當滑動變阻器的阻值最大時，電路中的電流最小，燈泡兩端的電壓最小，滑動變阻器兩端的電壓最大；根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的最小電流，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器兩端的最大電壓．

解答 解：
（1）燈泡的額定電流：
I_額=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{3W}{3V}$=1A，
由歐姆定律可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{額}}{{I}_{額}}$=$\frac{3V}{1A}$=3Ω；
燈泡正常發(fā)光時，電路中的電流：I_max=1A最大，
電路消耗的最大電功率：P_max=UI_max=6V×1A=6W；
（2）當滑動變阻器阻值最大時，滑動變阻器兩端的電壓最大，
電路中的電流：
I′=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$=$\frac{6V}{3Ω+9Ω}$=0.5A，
滑動變阻器兩端的最大電壓：
U_Rmax=I′R=0.5A×9Ω=4.5V．
故答案為：6；4.5．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是知道燈泡正常發(fā)光時電路中的電流最大，難點是滑動變阻器兩端最大電壓的判斷．