Question

7．如圖所示，是小麗設計的模擬調光燈電路．她選用的電源電壓恒為15V，小燈泡上標有“6V 6W”字樣．若不考慮溫度對電阻的影響，閉合開關S后：
（1）求小燈泡的電阻．
（2）移動滑動變阻器的滑片P使電壓表的示數為3V時，求此時滑動變阻器連入電路的阻值．
（3）移動滑動變阻器的滑片P使小燈泡正常發(fā)光．求此時滑動變阻器的功率．

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯．
（1）根據燈泡的銘牌和R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出小燈泡的電阻；
（2）根據歐姆定律求出燈泡電壓為3V時電路中的電流，根據串聯電路電壓的特點和歐姆定律求出此時滑動變阻器連入電路的電阻；
（3）先根據P=UI求出燈泡正常發(fā)光時電路中的電流，應用串聯電路特點求出燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器兩端電壓，然后由P=UI求出滑動變阻器功率．

解答 解：
（1）根據P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得小燈泡的電阻R_L=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；
（2）當電壓表示數為U₁=3V時，電路中的電流I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{L}}$=$\frac{3V}{6Ω}$=0.5A；
此時滑動變阻器兩端電壓U₂=U-U₁=15V-3V=12V，
滑動變阻器連入電路的阻值R=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{12V}{0.5A}$=24Ω；
（3）燈泡正常發(fā)光時，電路中電流為I_L=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{6Ω}$=1A，
此時滑動變阻器兩端電壓U₂′=U-U_L=15V-6V=9V，
滑動變阻器的功率P=U₂′I=9V×1A=9W．
答：
（1）小燈泡的電阻為6Ω；
（2）移動滑動變阻器的滑片P使電壓表的示數為3V時，滑動變阻器連入電路的阻值為24Ω；
（3）移動滑動變阻器的滑片P使小燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器的功率為9W．

點評 本題考查了求電阻、滑動變阻器的電阻、功率問題，分析清楚電路結構，應用串聯電路特點、歐姆定律、電功率公式即可正確解題．