试题

（2008·闸北区二模）如图所示的电路中，电源电压为4.5伏，灯泡上标有“2.5V，0.5W”字样，滑动变阻器的最大电阻为20欧．不计灯泡电阻的变化，闭合电键S，求：
（1）灯泡正常发光时，通过灯泡的电流．
（2）如果灯泡两端的电压不超过额定电压，电压表示数的变化范围．
（3）如果灯泡正常发光时，能将其消耗的电能全部转化为光能，此电路将电源提供的电能转化为光能的效率．

解：（1）∵P=UI，
∴灯泡正常发光时的电流：
I=

P

U

=

0.5W

2.5V

=0.2A；
（2）∵I=

U

R

，
∴灯泡电阻：
R_L=

U

I

2.5V

0.2A

=12.5Ω，
灯泡两端实际电压不超过额定电压，
所以灯泡两端最高电压为2.5伏，电压表的最小电压为2伏．
当变阻器接入电路中电阻最大时，电路电流：
I=

U

RL+R滑最大

=

4.5V

12.5Ω+20Ω

=0.1385A，
∵I=

U

R

，
∴滑动变阻器两端电压：
U_最大=IR_滑=0.1385A×20Ω=2.77V，
电压表的读数应为U=2.77伏，即2伏-2.77伏之间；
（3）灯泡正常发光时，电路总功率：
P_总=U I=4.5V×0.2A=0.9W，
η=

PL

P总

=

0.5W

0.9W

≈55.5%；
答：（1）灯泡正常发光时，通过灯泡的电流0.2A．
（2）如果灯泡两端的电压不超过额定电压，电压表示数的变化范围2V～2.77V．
（3）如果灯泡正常发光时，能将其消耗的电能全部转化为光能，此电路将电源提供的电能转化为光能的效率55.5%．
解：（1）∵P=UI，
∴灯泡正常发光时的电流：
I=

P

U

=

0.5W

2.5V

=0.2A；
（2）∵I=

U

R

，
∴灯泡电阻：
R_L=

U

I

2.5V

0.2A

=12.5Ω，
灯泡两端实际电压不超过额定电压，
所以灯泡两端最高电压为2.5伏，电压表的最小电压为2伏．
当变阻器接入电路中电阻最大时，电路电流：
I=

U

RL+R滑最大

=

4.5V

12.5Ω+20Ω

=0.1385A，
∵I=

U

R

，
∴滑动变阻器两端电压：
U_最大=IR_滑=0.1385A×20Ω=2.77V，
电压表的读数应为U=2.77伏，即2伏-2.77伏之间；
（3）灯泡正常发光时，电路总功率：
P_总=U I=4.5V×0.2A=0.9W，
η=

PL

P总

=

0.5W

0.9W

≈55.5%；
答：（1）灯泡正常发光时，通过灯泡的电流0.2A．
（2）如果灯泡两端的电压不超过额定电压，电压表示数的变化范围2V～2.77V．
（3）如果灯泡正常发光时，能将其消耗的电能全部转化为光能，此电路将电源提供的电能转化为光能的效率55.5%．