【題目】在圖甲的電路中,電源電壓為9V且保持不變,電流表的量程為0~3A,電壓表的理量程為0~15V,燈泡上標有“6V 6W”字樣,燈泡電流隨電壓變化關系如圖乙所示.求:
(1)燈泡正常發(fā)光時的電流?
(2)當電流表示數(shù)為0.4A時,電壓表的示數(shù)?
(3)為了保證電路安全,滑動變阻器接入電路中的最小阻值及此時電路消耗的總功率

【答案】
(1)解:燈泡正常發(fā)光時的電壓為6V,由乙圖可知正常發(fā)光時的電流為1A
(2)解:由圖象可知,當電流表示數(shù)為0.4A時,小燈泡兩端的電壓為1V,則電壓表讀數(shù):UR=U﹣UL=9V﹣1V=8V
(3)解:由題意可知,電路的最大電流I最大=1A,

電路中的最大總電阻:R= = =9Ω,

由圖可知當燈泡電流1A時,燈泡電壓為6V,

則燈泡的電阻RL= = =6Ω,

所以滑阻最小阻值為:R=R﹣RL=9Ω﹣6Ω=3Ω.

此時電路消耗的總功率:P=UI=9V×1A=9W


【解析】(1)燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等,由燈泡電流隨電壓變化關系讀出正常發(fā)光時的電流.(2)根據(jù)乙圖可查出燈泡電流為0.4A時的電壓,然后根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點求得電壓表示數(shù);(3)根據(jù)電流表量程可知電路最大電流為1A,根據(jù)歐姆定律可求出電路總電阻,然后減去燈泡在1A時的電阻,就是滑動變阻器的最小電阻,根據(jù)P=UI求出電路安全工作時電路消耗的最大總功率.
【考點精析】關于本題考查的歐姆定律及其應用和電功率的計算公式,需要了解歐姆定律的應用: ① 同一個電阻,阻值不變,與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時,通過的電流也增大.(R=U/I) ② 當電壓不變時,電阻越大,則通過的電流就越。↖=U/R) ③ 當電流一定時,電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大.(U=IR);計算電功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中單位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)計算電功率還可用公式:P=I2R和P= U2/R才能得出正確答案.

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