Question

【題目】如圖甲是電阻R1和燈泡L的電流隨電壓變化圖像，燈泡上標(biāo)有“12V 9.6W”的字樣。將它們按圖乙所示的電路連接，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 1.5A”，電流表使用的量程是，電源電壓不變；

(1)求燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻RL；

(2)當(dāng)只閉合開關(guān)S、S2，滑片P位于a端時(shí)，燈泡L的實(shí)際功率為1W，求電源電壓；

(3)只閉合開關(guān)S、S1時(shí)，求電路消耗的最大電功率。

Answer 1

【答案】(1)15Ω；(2)12V；(3) 14.4W

【解析】

(1)根據(jù)可知燈泡的電阻為

燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻15Ω。

(2)當(dāng)只閉合開關(guān)S、S2，滑片P位于a端時(shí)，RL與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，由圖像可知，當(dāng)UL1=2V，通過(guò)燈泡的電流IL1=0.5A時(shí)，RL的實(shí)際功率

所以，燈泡L的實(shí)際功率為1W時(shí)，燈泡兩端的電壓UL1=2V，電路中電流IL1=0.5A，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓

所以，電源的電壓

電源電壓是12V。

(3)由圖像可知，當(dāng)U1=2V，通過(guò)電阻R1的電流I1=0.2A，由得

當(dāng)滑片P移到a端，同時(shí)閉合開關(guān)S、S1時(shí)，變阻器與R1串聯(lián)，根據(jù)可知，當(dāng)電路中的電阻最小時(shí)，電路消耗的功率最大，所以當(dāng)變阻器電阻為0時(shí)，此時(shí)電路消耗的電功率最大；由于電源電壓U=12V，所以

電路消耗的最大電功率為14.4W。

答：(1)燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻RL為15Ω。

(2)電源電壓為12V。

(3) 只閉合開關(guān)S、S1時(shí)，滑片置于a端時(shí)，電路消耗的最大電功率14.4W。