Question

（2009?啟東市模擬）如圖，電源電壓保持12V不變，小燈炮標有“6V 4W”，電流表的量程為0～0.6A，滑動變阻器標有“20Ω 2A”，當開關S閉合時，為了保證電路元件都能安全使用，滑動變阻器接入電路的最小阻值是

11

Ω，此時小燈泡的實際功率是

3.24

W．（不考慮溫度對燈絲電阻的影響）

Answer 1

分析：從圖可知，小燈泡和滑動變阻器串聯，要想求出變阻器接入電路的最小阻值，首先根據串聯電路電流的特點結合燈泡的額定電流和電流表的量程確定電路中的最大電流；再根據歐姆定律求出電路的總電阻，利用R=

U2

P

求出燈泡的電阻，利用串聯電路的電阻特點求出滑動變阻器接入電路的最小阻值；利用公式P=I²R求出此時小燈泡的實際功率．

解答：解：燈泡的額定電流I_額=

P額

U額

=

4W

6V

=

2

3

A≈0.67A，電流表的量程為0～0.6A，滑動變阻器標有“20Ω  2A”，
∵根據串聯電路各處的電流相等，且為保證電路元件都能安全使用，
∴電路中的最大電流為I=0.6A，
此時電路中的總電阻R_總=

U

I

=

12V

0.6A

=20Ω，
燈泡的電阻R_L=

U額

I額

=

6V

2 3 A

=9Ω，
滑動變阻器接入電路的最小阻值R_min=R_總-R_L=20Ω-9Ω=11Ω；
此時小燈泡的實際功率P_L實=I²R_L=（0.6A）²×9Ω=3.24W．
故答案為：11；3.24．

點評：本題考查電阻、電流和電功率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是判斷電路允許通過的最大電流，還要知道串聯電路電阻的規律．