Question

如圖所示，一個(gè)標(biāo)有“12V  6W”的燈泡L與一個(gè)標(biāo)有“50Ω  1A”的滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)后接到電壓恒為18V的電源上，請計(jì)算：
（1）小燈泡的電阻為多少？
（2）閉合開關(guān)后，變阻器的電阻值調(diào)至多大時(shí)，小燈泡會(huì)正常發(fā)光？
（3）當(dāng)燈泡的實(shí)際功率是1.5W時(shí)，變阻器兩端的電壓是多少？
（4）當(dāng)燈泡的實(shí)際功率是1.5W時(shí)，變阻器1min消耗的電能是多少？

Answer 1

分析：（1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=

U2

R

求出燈泡的電阻；
（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻的大��；
（3）根據(jù)P=

U2

R

求出當(dāng)燈泡的實(shí)際功率是1.5W時(shí)燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路中的電壓特點(diǎn)求出變阻器兩端的電壓；
（4）根據(jù)歐姆定律求出當(dāng)燈泡的實(shí)際功率是1.5W時(shí)電路中的電流，根據(jù)W=UIt求出變阻器1min消耗的電能．

解答：解：（1）根據(jù)P=

U2

R

可得，燈泡的電阻：
R_L=

UL額2

PL額

=

(12V)2

6W

=24Ω；
（2）小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為12V，
根據(jù)歐姆定律可得，電路中的電流：
I=

U額

RL

=

12V

24Ω

=0.5A，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴U_滑=U-U_額=18V-12V=6V，
滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：
R_滑=

U滑

I

=

6V

0.5A

=12Ω；
（3）當(dāng)燈泡的實(shí)際功率是1.5W時(shí)，燈泡兩端的實(shí)際電壓：
U_實(shí)=

P實(shí)RL

=

1.5W×24Ω

=6V，
變阻器兩端的電壓：
U_滑′=U-U_實(shí)=18V-6V=12V；
（4）當(dāng)燈泡的實(shí)際功率是1.5W時(shí)，電路中的電流：
I′=

U實(shí)

RL

=

6V

24Ω

=0.25A，
變阻器1min消耗的電能：
W_滑′=U_滑′I′t=12V×0.25A×60s=180J．
答：（1）小燈泡的電阻為24Ω；
（2）閉合開關(guān)后，變阻器的電阻值調(diào)12Ω時(shí)，小燈泡會(huì)正常發(fā)光；
（3）當(dāng)燈泡的實(shí)際功率是1.5W時(shí)，變阻器兩端的電壓是12V；
（4）當(dāng)燈泡的實(shí)際功率是1.5W時(shí)，變阻器1min消耗的電能是180J．

點(diǎn)評：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式、電功公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．