Question

13．如圖所示電路中，電源電壓不變，小燈泡L標有“2.5V 1.25W”字樣，變阻器R的最大阻值為15Ω，電壓表的量程為0～3V，電流表的量程為0～0.6A，閉合開關，當滑動變阻器接入電路的阻值為3Ω時，小燈泡L恰好正常發(fā)光，忽略溫度對小燈泡電阻的影響．則電源電壓為4V，在保證電路中各元件安全工作的前提下，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，則電路消耗總功率的最大值是2W．

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）由燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率，根據(jù)I=$\frac{P}{U}$求出燈泡的額定電流，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻；燈泡正常發(fā)光時的電流和額定電流相等，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電路和電流表的量程確定電路中最大電流，根據(jù)P=UI求出電路消耗的最大電功率．

解答 解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）燈泡的額定電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.25W}{2.5V}$=0.5A，
燈泡的電阻：
R=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω；
燈泡正常發(fā)光時，電路中的電流I=I_L=0.5A，
電源的電壓：U=I（R_L+R）=0.5A×（5Ω+3Ω）=4V；
（2）燈泡正常發(fā)光時的電流小于電流表的量程，故電路中的最大電流為0.5A；
則電路消耗總功率的最大值：P=UI=4V×0.5A=2W．
故答案為：4；2．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率的計算，關鍵是根據(jù)燈泡的額定電流和電流表的量程確定電路中的最大電流．