Question

如圖L是標(biāo)有“6V 3W”字樣的燈泡，變阻器R的變化范圍為0-12Ω，U=9V不變：
①調(diào)節(jié)R，使L的功率總不大于3W，則R₀的值至少為多大？
②R₀的值按上述要求確定后，燈泡L最亮和最暗時(shí)功率之比P_最大：P_最小=

3：1

？

Answer 1

分析：（1）由題意知，燈泡的額定電壓是6V，額定功率是3W，由功率的變形公式I=

P

U

可求出燈泡正常工作時(shí)的電流；
由題意知，燈泡的最大功率為3W，滑動(dòng)變阻器接入電路電阻為零時(shí)，由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出此時(shí)R₀兩端的電壓，
由歐姆定律求出R₀的阻值，這是R₀最小阻值．
（2）已知燈泡額定電壓與電流，由歐姆定律可以求出燈泡電阻；當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí)，
燈泡的實(shí)際功率最小，由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出電路電流，然后由功率公式P=I²R求出燈泡的最小功率，
最后求出燈泡最大與最小功率之比．

解答：解：（1）由題意知，燈泡的最大功率等于燈泡的額定功率，
燈泡功率最大時(shí)，電路電流I=

PL

UL

=

3W

6V

=0.5A；
滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零時(shí)，R₀阻值最大，
R₀兩端的電壓U₀=U-U_L=9V-6V=3V，
R₀的阻值R₀=

U0

I

=

3V

0.5A

=6Ω；
答：L的功率總不大于3W，R₀的值至少為6Ω．
（2）燈泡電阻R_L=

UL

I

=

6V

0.5A

=12Ω，
由（1）知，R₀的值確定后，燈泡的最大功率P_最大=3W；
滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí)，電路電流最小
I′=

U

R0+RL+R滑′

=

9V

6Ω+12Ω+12Ω

=0.3A，
此時(shí)燈泡功率最小，為P_最小=I′²R_L=（0.3A）²×12Ω=1.08W≈1W；
燈泡的最大功率P_最大=3W，則P_最大：P_最小=3：1．
故答案為：3：1．

點(diǎn)評(píng)：認(rèn)真審題、充分理解題意，掌握功率公式及其變形公式、掌握歐姆定律是正確解題的關(guān)鍵．