Question

12．如圖所示，燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣，滑動(dòng)變阻器的銘牌標(biāo)有“20Ω2A”字樣，電源電壓保持8V不變，電流表的量程為“0～0.6A”，不考慮溫度對(duì)燈泡電阻的影響．求：
（1）當(dāng)滑片處于滑動(dòng)變阻器的最右端時(shí)，電流表的示數(shù)；
（2）通過計(jì)算說明該電路允許達(dá)到的最大功率值．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)滑片處于滑動(dòng)變阻器的最右端時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡的電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電流表的示數(shù)；
（2）根據(jù)歐姆定律求出燈泡的額定電流，然后與電流表的最大量程相比較確定電路中的最大電流，再根據(jù)P=UI求出電路消耗的最大功率．

解答 解：（1）當(dāng)滑片處于滑動(dòng)變阻器的最右端時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中電流表的示數(shù)：
I=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑}}$=$\frac{8V}{12Ω+20Ω}$=0.25A；
（2）燈泡的額定電流：
I_L=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{12Ω}$=0.5A，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，
所以，電路中的最大電流I_大=0.5A，
電路允許達(dá)到的最大功率值：
P_大=UI_大=8V×0.5A=4W．
答：（1）當(dāng)滑片處于滑動(dòng)變阻器的最右端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.25A；
（2）該電路允許達(dá)到的最大功率值為4W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是電路中最大電流的確定．