Question

3．如圖所示，電源電壓不變，小燈泡標(biāo)有“6V 3W”字樣，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為24Ω．
（1）小燈泡正常工作20min將消耗多少電能？
（2）當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，則電源電壓為多少伏？

Answer 1

分析 （1）由W=Pt計(jì)算小燈泡正常工作20min消耗的電能．
（2）由P=UI計(jì)算燈泡正常發(fā)光的電流，當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算電源電壓．

解答 解：
（1）由P=$\frac{W}{t}$可得小燈泡正常工作20min消耗的電能：
W=P_額t=3W×20×60s=3600J；
（2）由圖知燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，滑片P在中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，
燈泡兩端電壓等于其額定電壓6V，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)和P=UI可得：
I_滑=I_L=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由歐姆定律可得滑動(dòng)變阻器兩端電壓：
U_滑=I_滑×$\frac{1}{2}$R_ab=0.5A×$\frac{1}{2}$×24Ω=6V，
所以電源電壓：
U=U_額+U_滑=6V+6V=12V．
答：（1）小燈泡正常工作20min將消耗3600J電能；
（2）電源電壓為12V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律公式、電功率公式的應(yīng)用，要知道燈泡正常工作兩端電壓等于額定電壓．