Question

13．如圖所示是小楊設(shè)計(jì)的模擬調(diào)光燈電路．她選用的電源電壓恒為12V，小燈 泡上標(biāo)有“6V  6W”、滑動(dòng)變組器上標(biāo)有“20Ω  2A”字樣．若不考慮燈泡溫度對(duì)電阻的影響，閉合開(kāi)關(guān)S后，小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入的電阻是6Ω；在不超過(guò)電表量程和燈泡額定電壓的條件下，滑動(dòng)變阻器的滑片P由b端向a端滑動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率是6W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆定律求出燈泡電壓為6V時(shí)電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)和歐姆定律求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻；
（2）由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)．
根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電路中的電流，再根據(jù)P=I²R表示出滑動(dòng)變阻器消耗的電功率．

解答 解：（1）閉合開(kāi)關(guān)S后，小燈泡正常發(fā)光時(shí)燈泡兩端電壓U₁=U_額=6V，
由P=UI可得，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流I=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，
由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)．
則滑動(dòng)變阻器接入的電壓U₂=U-U₁=12V-6V=6V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動(dòng)變阻器接入的電阻R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω；
（2）P_變=P_總-P_燈，代入數(shù)值可得P_變=UI-I²R_燈=12V×I-I²×6Ω=-6（I²-2I+1）+6=-6（I-1）²+6，
當(dāng)I=1A，I-1值為0，此時(shí)P變值最大為6W．
故答案為：6；6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求電阻、滑動(dòng)變阻器的電阻、功率問(wèn)題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式即可正確解題．