Question

如图所示，电源电压为6V，一只标有“3V  3W”的小灯泡与一个最大阻值为9Ω的滑动变阻器串联，在保证电路安全工作的前提下，电路消耗的最大功率和滑动变阻器两端的最大电压分别为（ ）

A．6W 4.5V
B．4.5W 6V
C．6W 6V
D．9W 4.5V

Answer 1

【答案】分析：小灯泡的额定电压“3V”和额定功率“3W”就已经决定了该电路所允许通过的最大电流，所以要算电路消耗的最大功率，就需要先算出小灯泡的额定电流，额定电流可根据公式I=进行计算．算出小灯泡的额定电流以后，就可以根据公式P=UI算出电路消耗的最大功率．
当滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，灯泡两端的电压最小，滑动变阻器两端的电压最大．要计算当滑动变阻器阻值为9Ω时变阻器两端的电压时，我们需要先算出此时电路中的电流是多少．而要算电流，我们还需要先算出小灯泡的电阻（灯泡电阻可根据公式R=进行计算），然后算出小灯泡和滑动变阻器的总电阻，再根据欧姆定律公式I=算出电路中的电流，最后根据公式U=IR就可以算出滑动变阻器两端的电压．
解答：解：小灯泡的额定电流：I_L===1A，故电路允许通过的最大电流是1A，
电路消耗的最大功率：P=UI_L=6V×1A=6W，
当滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器两端的电压最大，
小灯泡的电阻：R_L===3Ω，
电路的总电阻：R_总=R_L+R_滑=3Ω+9Ω=12Ω，
电路中的电流：I===0.5A，
滑动变阻器两端的最大电压：U_滑=IR_滑=0.5A×9Ω=4.5V．
故选 A．
点评：本题考查了学生对于欧姆定律的应用和电功率公式的应用，难易适中，是一道好题．
解答本题要清楚：小灯泡的额定电流决定了电路允许通过的最大电流；滑动变阻器的阻值大小决定了它两端的电压大小；运用欧姆定律和电功率公式分析是解答本题的关键．