Question

如圖所示，一只標有“8V  4W”的燈泡L與一只滑動變阻器R串聯，開關S閉合，滑動片P在b點時，電壓表的示數為12V，燈泡正常發光，當滑動片P從b點滑到a點時，電路中電阻增大了6Ω，
求：（1）燈泡的電阻值及電源電壓．
（2）滑動片P在a點時，燈泡的實際功率多大？
（3）你在計算過程中用到了什么近似？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據公式R=可求燈泡的電阻，電壓表測量的是電源電壓，電壓表的示數就是電源電壓．
（2）滑動片P在b點時，燈泡正常發光，根據公式P=UI求出此時電路中的電流，根據串聯電路電壓的規律求出滑動變阻器兩端的電壓，進一步求出滑片P在b點時的電阻，當滑片P從b點滑到a點時，電路中電阻增大了6Ω，求出此時的電阻，根據公式I=求出此時電路電流，最后利用公式P=I²R求出滑動片P在a點時，燈泡的實際功率．
（3）在測量時燈泡的燈絲溫度在升高，電阻在變化，我們近似認為燈泡電阻不變．
解答：解：（1）電壓表測量的是電源電壓，所以電源電壓為12V．
燈泡的電阻值R===16Ω．
答：燈泡的電阻值及電源電壓分別是16歐和12V．
（2）滑動片P在b點時，電路中的電流I_L===0.5A，滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_L=12V-8V=4V．
滑片P在b點時的電阻R_b===8Ω，滑片P從b點滑到a點時電阻為R_a=8Ω+6Ω=14Ω，
此時電路電流I====0.4A，
燈泡的實際功率P=I²R=（0.4A）²×16Ω=2.56W．
答：燈泡的實際功率為2.56W．
（3）燈泡電阻隨溫度的升高而增大，我們近似認為電阻不變，所以說用到了“燈泡電阻不隨溫度變化而變化”這個近似．
點評：本題考查電阻、電壓、電流和電功率的計算，關鍵是歐姆定律的應用和串聯電路電壓的規律，還要知道影響電阻大小的因素和影響燈泡亮度的因素是燈泡的實際功率．