Question

15．有一種亮度可以調(diào)節(jié)的小臺(tái)燈，其電路如圖甲，電源電壓為24V，燈泡L的額定電壓為24V，通過燈泡L的電流跟其兩端電壓的關(guān)系如圖乙，當(dāng)燈泡正常發(fā)光是，燈絲的電阻為60Ω．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使燈泡的實(shí)際功率為1.2W時(shí)，滑動(dòng)變阻器R連入電路的阻值是90Ω．觀察圖象發(fā)現(xiàn)燈泡L的電阻是在增大的，這是因?yàn)闊艚z電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，根據(jù)圖乙讀出對(duì)應(yīng)的電流，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)燈絲的電阻；
（2）由圖可知找出燈泡的實(shí)際功率為3.6W時(shí)燈泡兩端的電壓和電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，再根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器R連入電路的阻值；
（3）燈絲的電阻與溫度有關(guān)．

解答 解：
（1）燈泡兩端的電壓為24V時(shí)，燈泡正常發(fā)光，由圖乙可知此時(shí)通過燈泡的電流I_L=0.4A，
根據(jù)歐姆定律可得，此時(shí)燈絲的電阻：R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{24V}{0.4A}$=60Ω；
（2）由圖乙可知，當(dāng)燈泡兩端的電壓為6V，通過的電流為0.2A時(shí)，燈泡的實(shí)際功率為1.2W，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，燈泡的實(shí)際功率為1.2W時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_L′=24V-6V=18V，
串聯(lián)電路中各處的電流相等，由歐姆定律可得，滑動(dòng)變阻器R連入電路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{18V}{0.2A}$=90Ω．
（3）在材料、長度和橫截面積一定時(shí)，燈絲電阻還與溫度有關(guān)，并且燈絲電阻隨溫度的升高而增大．
故答案為：60；90；燈絲電阻隨溫度的升高而增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖乙得出燈泡實(shí)際功率為1.2W時(shí)燈泡兩端的電壓和通過的電流．