Question

如图，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，有“4.8V 0.3A”的小灯泡和滑动变阻器串联后接入6V电路中，问：
（1）灯泡恰好正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值多大？
（2）电路消耗的总功率最小时，电路中的电流为多少安？此时灯泡消耗的功率多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）由灯泡的铭牌信息可知灯泡的额定电压及额定电流，由串联电路的电压规律可得出滑动变阻器两端的电压；由串联电路的电流规律可得出通过滑动变阻器的电流；则由欧姆定律可求得滑动变阻器接入电路的阻值；
（2）由P=可得出当滑动变阻器全部接入时，电路中总功率最小，则由欧姆定律可得出电路中的电流，由功率公式可求得灯泡消耗的功率．
解答：解；（1）由题意可得，灯泡的额定电压为4.8V，额定电流为0.3A；
由欧姆定律可得出灯泡的电阻RL===16Ω；
则由串联电路的电压规律可得出，滑动变阻器两端的电压UR=U-UL=6V-4.8V=1.2V；
由串联电路的电流规律可得出通过滑运变阻器的电流I=0.3A；
则由欧姆定律可得，R===4Ω；
（2）当滑动变阻器全部接入时，电路中电流最小，则由欧姆定律可得：
电路中的最小电流I_最小==≈0.17A；
此时灯泡消耗的功率P=I_最小²R_L=（A）²×16Ω=0.44W；
答：（1）滑动变阻器接入电阻为4Ω；（2）当功率最小时，电路中的电流为0.17A，灯泡消耗的功率为0.44W．
点评：本题考查欧姆定律及功率公式的应用，解题的关键在于明确：（1）灯泡正常发光即工作在额定状态下；（2）当电路两端电压不变时，当电路中电阻最大时功率最小．