题目

题型：不详难度：来源：

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S_l，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．

答案

（1）17.5Ω；16v（2）6.4W；75Ω

解析

试题分析：（1）只闭合S_l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U_L=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=U_L+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U_R=15V，
此时灯泡两端的电压：
U_L′=U-U_R=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：