Question

【题目】如图甲所示的电路中，灯泡的额定电压为9V，灯泡的I-U关系如图乙

所示；电压表的量程为0～15v，电流表的量程为0～0.6A，变阻器R的最

大电阻为100Ω．求：

（1）只闭合Sl，灯泡正常工作，定值电阻R0消耗的功率P0=2.8W，R0的电阻和电源电压．

（2）只闭合S2，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，电路消耗的最大功率及变阻器连入电路中的最大电阻各为多少．

Answer 1

【答案】（1）17.5Ω；16v（2）6.4W；75Ω

【解析】试题分析：（1）只闭合Sl时，定值电阻R0与灯泡L串联，

∵灯泡正常发光，∴灯泡两端的电压UL=9V，由图乙可知，电路中的电流I=0.4A，

∵P=I2R，且P0=2.8W，∴R0的电阻：

根据欧姆定律可得，R0两端的电压：U0=IR0=0.4A×17.5Ω=7V，

∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴电源的电压：U=UL+U0=9v+7v=16v；

（2）只闭合S2时，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，

∵串联电路中各处的电流相等，且灯泡的正常发光时的电流为0.4A，电流表的量程为0～0.6A，

∴电路中的电流为0.4A时，电路消耗的功率最大，

则P最大=UI=16V×0.4A=6.4W；

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最大，即UR=15V，

此时灯泡两端的电压：

UL′=U-UR=16V-15V=1V，

由图2可知，电路中的电流I′=0.2A，

则滑动变阻器接入电路中的最大电阻：