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如图所示电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V 2W”，定值电阻R1的阻值为12Ω，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，允许通过的最大电流为1A，电压表接入电路的量程是0～15V．当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P移到某位置时，电压表读数为8V，此时灯泡恰好正常发光（忽略温度变化对灯泡电阻的影响）．求：（1）灯泡电阻的大小．（2）电源电压．（3）当滑动变阻器连入电路的电阻为30Ω时，灯泡的实际功率．（4）在保证电路元件不烧坏的情况下，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是多少？

分类: 作业答案 • 2022-03-06 16:56:49
问题描述：

如图所示电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V 2W”，定值电阻R1的阻值为12Ω，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，允许通过的最大电流为1A，电压表接入电路的量程是0～15V．当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P移到某位置时，电压表读数为8V，此时灯泡恰好正常发光（忽略温度变化对灯泡电阻的影响）．求：

（1）灯泡电阻的大小．
（2）电源电压．
（3）当滑动变阻器连入电路的电阻为30Ω时，灯泡的实际功率．
（4）在保证电路元件不烧坏的情况下，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是多少？

答

（1）灯泡电阻RL=U2LPL=(6V)22W=18Ω．答：灯泡电阻为18Ω．（2）灯泡正常发光时电路电流IL=PLUL=2W6V=13A，定值电阻两端的电压U1=ILR1=13A×12Ω=4V，所以电源电压为U=UL+U1+UP=6V+4V+8V=18V．答：电源电压为18V．...
答案解析：（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据公式R=

U2
P
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=
U
R
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=
P
U
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．

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