Question

如圖所示，電源電壓不變，小燈泡標有“6V，3W”字樣，滑動變阻器最大阻值為20Ω．
問：
（1）小燈泡正常發光時的電阻是多少？
（2）小燈泡正常工作5min消耗的電能是多少？
（3）當滑片P在中點時，小燈泡恰好正常發光，則電源電壓為多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知燈泡的額定電壓和額定功率，利用公式R=得到燈絲電阻；
（2）已知燈泡正常工作的功率和時間，利用W=Pt得到燈泡消耗的電能；
（3）已知滑片在中點，可以得到滑動變阻器接入電路的電阻；已知燈泡正常發光，可以得到電路電流；已知電路電流和滑動變阻器接入電路的電阻，可以得到滑動變阻器兩端電壓；已知滑動變阻器兩端電壓和燈泡兩端電壓，利用公式U=U₁+U₂得到電源電壓．
解答：解：
（1）小燈泡正常發光時的電阻是R_L===12Ω；
（2）小燈泡正常工作5min消耗的電能W=Pt=3W×5×60s=900J．
（3）當滑片P在中點時，
電路電流I===0.5A，
滑動變阻器兩端的電壓U_滑=IR_滑=0.5A×10Ω=5V，
所以電源電壓U=U_滑+U_額=5V+6V=11V．
答：
（1）小燈泡正常發光時的電阻是12Ω；
（2）小燈泡正常工作5min消耗的電能是900J；
（3）當滑片P在中點時，小燈泡恰好正常發光，則電源電壓為11V．
點評：本題考查消耗電能、工作電流和電壓的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，重點是明白電路中各個用電器的連接情況和串聯電路中電流和電壓的規律．