答
(1)灯泡电阻RL===18Ω.
答:灯泡电阻为18Ω.
(2)灯泡正常发光时电路电流IL===A,
定值电阻两端的电压U1=ILR1=A×12Ω=4V,
所以电源电压为U=UL+U1+UP=6V+4V+8V=18V.
答:电源电压为18V.
(3)当滑动变阻器连入电路的电阻为30Ω时,电路电流I===0.3A,灯泡的实际功率P实=I2RL=(0.3A)2×18Ω=1.62W.
答:灯泡的实际功率为1.62W.
(4)当灯泡通过的电流最大时,此时电路电阻R总===54Ω,滑动变阻器接入电路的电阻R小=R总-R1-RL=54Ω-12Ω-18Ω=24Ω.
电压表示数最大为15V,此时定值电阻与灯泡两端的电压为U和=U-UR=18V-15V=3V,电路电流IR===0.1A,此时滑动变阻器接入电路的电阻R大===150Ω.
答:滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是24Ω~150Ω.
答案解析:(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据公式R=可求灯泡电阻的大小.
(2)定值电阻R1与滑动变阻器及其灯泡串联,灯泡正常发光时电路电流可求,已知定值电阻R1的阻值,根据公式U=IR可求定值电阻两端的电压,根据串联电路电压的规律可求电源电压.
(3)当滑动变阻器连入电路的电阻为30Ω时,根据公式I=求出电路的电流,再根据公式P=I2R求出灯泡的实际功率.
(4)在保证电路元件不烧坏的情况下,灯泡允许通过的最大电流关键公式I=可求,再利用欧姆定律求出总电阻,进一步求出滑动变阻器接入电路的电阻;电压表的最大示数为15V,求出此时电路的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻.
考试点:欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联;电功率的计算;实际功率.
知识点:本题考查电阻、电流、电压、实际功率等的计算,关键是欧姆定律及其变形的灵活运用,重点是分析电路的组成,难点是求滑动变阻器的阻值范围.