Question

如圖所示，電源電壓36V，小燈泡L標有“20V  8W”字樣，若電流表量程為“0～0.6A”，電壓表量程為“0～15V”（小燈泡電阻不變），求：
①小燈泡的電阻是多少？
②小燈泡正常工作時的電流是多少？
③在使用中要保證電路中的各個元件不受損壞，則滑動變阻器的阻值不能小于多少？此時電路中的總功率是多大？

Answer 1

分析：（1）小燈泡L標有“20V  8W”字樣，根據(jù)R=

U2

P

可求出電阻．
（2）小燈泡L標有“20V  8W”字樣，根據(jù)I=

P

U

可求出電流．
（3）因為小燈泡的額定電壓是20V，電壓表量程為“0～15V”，所以燈泡兩端電壓最大是15V；求出此時電路中的電流，再與小燈泡正常工作時的電流和電流表量程為“0～0.6A”比較，若此時電路中的電流，比小燈泡正常工作時的電流和0.6A都小，燈泡兩端電壓最大就是15V，然后進行有關(guān)計算；不然，就以三個電流中的最小電流為準．

解答：解：①小燈泡的電阻：R_L=

U 2 L

PL

=

(20V)2

8W

=50Ω．
②小燈泡正常工作時的電流：I_L=

PL

UL

=

8W

20V

=0.4A．
③當U_L實=15V時，I′=I_L實=

UL實

RL

=

15V

50Ω

=0.3A．
可見此時電流小于電流表量程，也小于小燈泡正常工作時的電流．
所以燈泡兩端電壓最大是15V．
U_滑=U-U_L實=36V-15V=21V．
此時滑動變阻器的阻值是：R_滑=

U滑

I/

=

21V

0.3A

=70Ω．
若滑動變阻器的阻值小于70Ω，則燈泡兩端電壓將大于15V．
所以滑動變阻器的阻值不能小于70Ω．
R_總=R_L+R_滑=50Ω+70Ω=120Ω．
此時電路中的總功率：P_總=

U2

R總

=

(36V)2

120Ω

=10.8W．
答：①小燈泡的電阻是50Ω．
②小燈泡正常工作時的電流是0.4A．
③在使用中要保證電路中的各個元件不受損壞，則滑動變阻器的阻值不能小于70Ω，此時電路中的總功率是10.8W．

點評：小燈泡的電阻和小燈泡正常工作時的電流是基本的運算，比較簡單．難點在第三問，對于這類問題，可先讓一個元件的電壓或電流達到最大值，由此算出其他的元件的電壓和電流，然后做出判斷．