Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓為6V并保持不變，電壓表的量程為0﹣3V，電流表的量程為0﹣0.6A，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”，燈泡標(biāo)有“5V 2.5W“字樣。閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端的位置，這時(shí)通過(guò)燈泡的電流為多少？若要求兩電表的示數(shù)均不超過(guò)所選量程，燈泡兩端電壓不允許超過(guò)額定值，則該電路消耗的最大功率為多少？（不考慮燈絲電阻的變化）

Answer 1

【答案】0.2A； 1.8W。

【解析】

由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。（1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P＝ 求出燈泡的電阻，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端的位置時(shí)接入電路中的電阻最大，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流即為通過(guò)燈泡的電流；（2）根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)最大時(shí)電路中的電流，然后與電流表的量程和滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流確定電路中的最大，此時(shí)電路消耗的電功率最大，根據(jù)P＝UI求出其大小。

由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。（1）由P＝UI＝ 可得，燈泡的電阻：RL＝ ＝10Ω，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端的位置時(shí)，接入電路中的電阻最大，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且總電阻等于各分電阻之和，所以，此時(shí)通過(guò)燈泡的電流：IL′＝I＝＝0.2A；（2）當(dāng)電壓表的示數(shù)UL′＝3V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流：IL″＝ ＝＝0.3A，因電流表的量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，所以，電路中的最大電流I大＝0.3A，此時(shí)電路消耗的電功率最大，則P大＝UI大＝6V×0.3A＝1.8W。