Question

15．如圖，電源電壓18V且保持不變，電流表接“0～0.6A”量程，電壓表接“0～15V”量程，燈泡上標(biāo)有“6V 3W”字樣，假設(shè)燈絲電阻恒定不變．求：
（1）燈絲的電阻；
（2）為了保證電路的安全，滑動(dòng)變阻器的最大阻值．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$的變形公式即可求出燈絲的電阻；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端電壓最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大；
先根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端電壓，然后根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，最后根據(jù)歐姆定律的應(yīng)用求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈絲的電阻：R_L=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω；
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為15V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大；根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，此時(shí)燈泡兩端電壓：U_L′=18V-15V=3V；
電路中的電流：I′=$\frac{{U}_{L}′}{{R}_{L}}$=$\frac{3V}{12Ω}$=0.25A；
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值：R=$\frac{{U}_{最大}}{I′}$=$\frac{15V}{0.25A}$=60Ω．
答：（1）燈絲的電阻為12Ω；
（2）為了保證電路的安全，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為60Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是根據(jù)電壓表的量程求出滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓、確定滑動(dòng)變阻器連入的最大阻值．