Question

如圖所示，標有“6V 3W”字樣的小燈泡與最大阻值為30Ω的滑動變阻器串聯(lián)在電路中．當變阻器連入電路中的電阻為12Ω時燈正常發(fā)光．（不考慮燈泡電阻受溫度影響，電源電壓不變）求：
（1）燈泡電阻；
（2）電源電壓；
（3）當滑動變阻器滑片移到阻值最大處時，燈泡的實際功率．

Answer 1

分析：（1）由燈的額定電壓及額定功率利用功率公式P=UI可求得通過燈泡的電流，再由歐姆定律可求得電阻；
（2）因L與電阻R串聯(lián)，由歐姆定律可求得R兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可求得電源電壓；
（3）當滑動變阻器滑片移到阻值最大處時，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點求出電路的電流，利用P=I²R求出燈泡的實際功率．

解答：解：（1）根據(jù)P=UI可得，燈正常發(fā)光時的電流：
I=

PL

UL

=

3W

6V

=0.5A，
根據(jù)歐姆定律可得，燈泡電阻：
R_L=

UL

I

=

6V

0.5A

=12Ω；
（2）∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴電源電壓：
U=U_L+IR=6V+0.5A×12Ω=12V．
（3）∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴電路中最大電阻：
R_總=R_L+R′=12Ω+30Ω=42Ω，
電路中的電流：
I′=

U

R總

=

12V

42Ω

=

2

7

A，
燈泡的實際功率：
P_L′=（I′）²R_L=（

2

7

A）²×12Ω≈0.98W．
答：（1）燈泡電阻為12Ω；
（2）電源電壓為12V；
（3）當滑動變阻器滑片移到阻值最大處時燈泡的實際功率約為0.98W．

點評：本題考查串聯(lián)電路的規(guī)律、歐姆定律及電功的公式應用，應注意燈泡正常工作即工作在額定電壓下．