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(2012?溧水县二模)如图所示,电源电压为18V且保持不变,灯泡上标有“6V  3W”字样,滑动变阻器标有“100Ω  1A”,灯丝电阻保持恒定不变.求:
(1)灯泡正常发光时电流;
(2)当电流表的示数为0.3A时,灯泡消耗的实际功率;
(3)若电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,为了保证电路的安全,滑动变阻器允许接入的最小电阻与最大电阻各为多少?
分析:(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,利用公式I=
P
U
得到正常发光电流;
(2)已知灯泡的额定电压和额定功率,利用公式R=
U2
P
得到灯丝电阻;已知灯丝电阻和通过的电流,利用公式P=I2R得到灯泡的实际功率;
(3)滑片移动时,电压表最大示数为15V,此时滑动变阻器电阻最大;当电流表示数为0.6A时,计算出灯泡上的电压,与额定电压相比较,不超额定电压,电路电流最大为0.6A;超过额定电压,电路电流最大为灯泡的额定电流,此时滑动变阻器电阻最小.
解答:解:
(1)灯泡正常发光时的电流为I=
PL
UL
=
3W
6V
=0.5A;
(2)灯泡的灯丝电阻为RL=
UL2 
PL
=
(6V)2
3W
=12Ω
灯泡的实际功率为P=I2RL=(0.3A)2×12Ω=1.08W;
(3)①当电流表示数为0.6A时,灯泡上的电压为U2=I2RL=0.6A×12Ω=7.2V,大于灯泡额定电压;
灯泡可能被烧坏,所以最大电流为灯泡的额定电流,即I最大=I=0.5A;
所以滑动变阻器接入电路的电阻最小为:R2=
U-U
I
=
18V-6V
0.5A
=24Ω.
②当电压表示数为15V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大;
此时干路电流为:I1=
U-U1
RL
=
18V-15V
12A
=0.25A,
此时滑动变阻器接入的电阻最大为:R1=
U1
I1
=
15V
0.25A
=60Ω.
答:
(1)灯泡正常发光时的电流为0.5A;    
(2)灯泡的实际功率为1.08W;
(3)滑动变阻器电阻的变化范围为24Ω~60Ω.
点评:本题考查了电功率公式及公式变形的应用以及串联电路的特点;难点是为保证各电路元件安全使用时,滑动变阻器接入电路的电阻大小的判断.
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