Question

如圖所示，小燈泡上標有“3V　0.9W”字樣，滑動變阻器上標有“20Ω 2A”字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V，求：
（1）小燈泡正常工作時的電流和電阻是多少？
（2）若電源電壓為8V，為了保證電路各部分的安全，滑動變阻器接入電路的電阻至少要多少Ω？
（3）若電源電壓為8V，小燈泡正常發光時，滑動變阻器消耗的電功率是多少？

Answer 1

解：（1）小燈泡正常工作時的電流為I_L===0.3A，
此時燈泡的電阻為R_L===10Ω；
（2）小燈泡正常工作時，串聯電路的電流為I=I_L=0.3A，
滑動變阻器兩端的電壓為U_滑=U-U_L=8V-3V=5V，
此時滑動變阻器接入電路的電阻為R_滑==≈16.7Ω，
所以滑動變阻器接入電路的電阻至少為16.7Ω；
（3）此時滑動變阻器消耗的電功率為P=U_滑I=5V×0.3A=1.5W．
答：（1）小燈泡正常工作時的電流為0.3A；電阻為10Ω；
（2）若電源電壓為8V，滑動變阻器接入電路的電阻至少為16.7Ω；
（3）若電源電壓為8V，小燈泡正常發光時，滑動變阻器消耗的電功率為1.5．
分析：（1）已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據I=求出燈泡正常工作時的電流，根據歐姆定律求出此時燈泡的電阻；
（2）根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器接入電路的最大電壓，由歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的最小電阻；
（3）根據P=UI求出此時滑動變阻器消耗的電功率．
點評：本題考查了電功率公式和歐姆定律的應用，以及串聯電路的分壓特點；關鍵是根據電路的安全原則確定滑動變阻器接入電路電阻的阻值．