Question

如圖（甲）所示是小明同學安裝的家用調光燈電路圖，所用燈泡如圖（乙）字樣，滑動變阻器標有“1210Ω，3A”字樣．求：
（1）該燈泡正常發光時的電阻和電流各是多大？
（2）燈泡兩端的最小電壓是多少？
（3）臺燈功率的調節范圍．（不計溫度對燈絲電阻的影響）

Answer 1

分析：（1）燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等，根據P=UI求出通過的電流，根據歐姆定律求出燈泡的電阻；
（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，燈泡兩端的電壓最小，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，再根據歐姆定律求出燈泡兩端的最小電壓；
（3）燈泡正常發光時的功率最大，燈泡兩端的電壓最小時功率最小，根據P=UI求出其大小，進一步得出臺燈功率的調節范圍．

解答：解：（1）根據P=UI可知，燈泡正常發光時的電流：
I_L=

PL

UL

=

40W

220V

=

2

11

A≈0.18A，
根據歐姆定律可得，燈泡的電阻：
R_L=

UL

IL

=

220V

2 11 A

=1210Ω；
（2）當滑片在最右端時電路中電阻最大，電流最小，燈泡兩端的電壓最小，
∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴電路中的最小電流：
I_min=

U

R燈+R滑

=

220V

1210Ω+1210Ω

=

1

11

A，
燈泡兩端的最小電壓：
U_Lmin=I_minR_L=

1

11

A×1210Ω=110V；
（3）太燈的最大功率為：
P_max=40W，
最小功率為：
P_Lmin=U_LminI_min=110V×

1

11

A=10W，
即臺燈功率的可調節范圍是10W～40W．
答：（1）該燈泡正常發光時的電阻為1210Ω，電流約為0.18A；
（2）燈泡兩端的最小電壓是110V；
（3）臺燈功率的調節范圍為10W～40W．

點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，要注意燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等．