Question

16．燈泡L上標(biāo)有“6V 6W”字樣，測得該燈L的電流隨電壓變化的圖象如圖甲所示，現(xiàn)將燈泡L接入如圖乙電路中，若電路電壓10V不變，電流表量程為“0-0.6A”，電壓表量程為“0-15V”．
（1）求燈泡正常工作時的電阻．
（2）在保證電路中各儀器安全的情況下，燈泡能否正常工作？請說明理由．
（3）在保證電路安全的前提下，電路消耗的最大總功率為多少？

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
（1）根據(jù)燈泡L上標(biāo)有“6V 6W”字樣的含義，根據(jù)P=UI求燈的額定電流，由歐姆定律求燈正常工作時的電阻；
（2）根據(jù)圖象可知燈泡正常工作時的額定電流，并與電流表的量程相比較得出電路的最大電流，即可判斷燈泡是否能正常工作；
（3）由圖判斷電路中電流為0.6A時燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律確定電壓表示數(shù)，與電壓表量程比較，確定電路中允許的最大電流，根據(jù)P=UI求出電路消耗的最大電功率．

解答 解：（1）燈泡L上標(biāo)有“6V 6W”字樣，表示燈的額定電壓為6V，額定功率為6W，根據(jù)P=UI，燈的額定電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，
燈正常工作時的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}=\frac{6V}{1A}$=6Ω
（2）電流表量程為“0-0.6A”，燈泡正常發(fā)光（U_L=6V）時，電路中的電流為1A＞0.6A，
故燈泡不能正常發(fā)光；
（3）當(dāng)電路中的電流為I_大=0.6A時，由圖可知，燈的實(shí)際電壓：
U_L實(shí)=2V，
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，
U_滑=U-U_L實(shí)=10V-2V=8V＜15V，
故電路消耗的最大電功率：
P_max=UI_max=10V×0.6A=6W；
答：（1）燈泡正常工作時的電阻為6Ω．
（2）在保證電路中各儀器安全的情況下，因電流表量程小于燈的額定電流，燈泡不能正常工作；
（3）在保證電路安全的前提下，電路消耗的最大總功率為6W．

點(diǎn)評 本題考查串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律和電功率公式的運(yùn)用，關(guān)鍵是從圖中獲取有效的信息，根據(jù)電表量程確定電路中最大電流．