如图所示,电源电压保持12V不变,小灯泡标有“6V 4W”,电流表的量程示0~0.6A,滑动变阻器标有“20Ω 2A”,当开关S闭合时,为保证电路元件都能安全使用,变阻器接入电路的最小阻值为________Ω,此时小灯泡的实际功率为________W.
试题答案
11 3.24
试题解析
从图可知,小灯泡和滑动变阻器串联,要想求出变阻器接入电路的最小阻值,首先根据串联电路电流的特点,确定电路中的最大电流,已知总电压和电流,可利用公式R=计算出总电阻,再利用公式R=计算出灯泡的电阻,最后根据串联电路中电阻的关系求出变阻器的阻值;已知此时通过小灯泡的电流和电阻,可利用公式P=I2R计算电功率.
解答:∵电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器标有“20Ω 2A”,并且两元件串联,为保证电路元件都能安全使用,
∴电路中的最大电流为I=0.6A,
又∵U=12V,
∴R===20Ω,
而PL额=4W,UL额=6V,
∴RL===9Ω,
R滑=R-RL=20Ω-9Ω=11Ω;
PL实=I2RL=(0.6A)2×9Ω=3.24W.
故答案为:11,3.24.
点评:本题考查了利用欧姆定律的变形公式计算电阻,以及串联电路中电流和电阻的特点,利用电功率公式P=I2R计算电功率,需要注意的是:P=I2R和P=这两个公式在电功率计算题里要经常用到.
