Question

5．某元件（阻值不變）R標(biāo)有“6V  6W'’字樣，通過燈L的電流隨電壓變化的圖象如圖乙所示，將元件R與燈L接入電路中，如圖甲所示．已知電流表量程為“0-0.6A”，電壓表量程為“0～3V．
（1）元件R的阻值為多少？
（2）閉合開關(guān)，在保證電路各元件都安全的情況下，燈上消耗的最大電功率為多少？

Answer 1

分析 （1）知道元件的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出元件R的阻值；
（2）由電路圖可知，R由于L串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表的量程小于R兩端允許所加的最大電壓，根據(jù)歐姆定律求出電壓表示數(shù)最大時(shí)電路中的電流，然后與電流表的量程相比較確定電路中的最大電流，然后根據(jù)圖象讀出燈泡兩端的電壓，根據(jù)P=UI求出燈上消耗的最大電功率．

解答 解：（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，元件R的阻值：
R=$\frac{{{U}_{R}}^{2}}{{P}_{R}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；
（2）由電路圖可知，R由于L串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，
因電壓表的最大示數(shù)U_R=3V小于R兩端允許所加的最大電壓6V，
所以，當(dāng)U_R=3V時(shí)，通過R的電流I_R=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{3V}{6Ω}$=0.5A，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表量程為“0～0.6A”，
所以，電路中的最大電流I=I_R=0.5A，
由圖象可知，燈泡兩端的電壓U_L=2V，
則燈上消耗的最大電功率：
P_L=U_LI=2V×0.5A=1W．
答：（1）元件R的阻值為6Ω；
（2）閉合開關(guān)，在保證電路各元件都安全的情況下，燈上消耗的最大電功率為1W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電阻和電功率的計(jì)算，正確的判斷電路中的最大電流和從圖象中獲取有用的信息是關(guān)鍵．