Question

11．如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡標(biāo)有“6V 3W”字樣，工作中阻值保持不變，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為4歐時(shí)，燈泡剛好正常發(fā)光，問(wèn)：
（1）L的阻值多大？
（2）電源電壓多大？
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為8Ω時(shí)，L的實(shí)際功率是多大？

Answer 1

分析 （1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡L的電阻；
（2）燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓；
（3）根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為8Ω時(shí)電路中的電流，根據(jù)P=I²R求出L的實(shí)際功率．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈泡L的電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為4歐時(shí)，燈泡剛好正常發(fā)光，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{12Ω}$=0.5A，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電源的電壓：
U=I（R_L+R_滑）=0.5A×（12Ω+4Ω）=8V；
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為8Ω時(shí)，電路中的電流：
I′=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑}′}$=$\frac{8V}{12Ω+8Ω}$=0.4A，
則L的實(shí)際功率：
P_L′=（I′）²R_L=（0.4A）²×12Ω=1.92W．
答：（1）L的阻值為12Ω；
（2）電源電壓為8V；
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為8Ω時(shí)，L的實(shí)際功率是1.92W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率和額定功率相等．