Question

如图所示，小灯泡上标有“3V  0.9W”字样，滑动变阻器上标有“20Ω  2A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，求：
（1）小灯泡正常工作时的电流和电阻是多少？
（2）若电源电压为8V，为了保证电路各部分的安全，滑动变阻器接入电路的电阻至少要多少Ω？
（3）若电源电压为8V，小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据I=求出灯泡正常工作时的电流，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻；
（2）根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器接入电路的最大电压，由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小电阻；
（3）根据P=UI求出此时滑动变阻器消耗的电功率．
解答：解：（1）小灯泡正常工作时的电流为I_L===0.3A，
此时灯泡的电阻为R_L===10Ω；
（2）小灯泡正常工作时，串联电路的电流为I=I_L=0.3A，
滑动变阻器两端的电压为U_滑=U-U_L=8V-3V=5V，
此时滑动变阻器接入电路的电阻为R_滑==≈16.7Ω，
所以滑动变阻器接入电路的电阻至少为16.7Ω；
（3）此时滑动变阻器消耗的电功率为P=U_滑I=5V×0.3A=1.5W．
答：（1）小灯泡正常工作时的电流为0.3A；电阻为10Ω；
（2）若电源电压为8V，滑动变阻器接入电路的电阻至少为16.7Ω；
（3）若电源电压为8V，小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为1.5．
点评：本题考查了电功率公式和欧姆定律的应用，以及串联电路的分压特点；关键是根据电路的安全原则确定滑动变阻器接入电路电阻的阻值．