Question

（2013?蒼梧縣二模）如圖所示，電源電壓不變，小燈泡標(biāo)有“6V，3W”字樣，滑動(dòng)變阻器最大阻值為20Ω．
問：
（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)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(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，則電源電壓為多少？

Answer 1

分析：（1）已知燈泡的額定電壓和額定功率，利用公式R=

U2

P

得到燈絲電阻；
（2）已知燈泡正常工作的功率和時(shí)間，利用W=Pt得到燈泡消耗的電能；
（3）已知滑片在中點(diǎn)，可以得到滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻；已知燈泡正常發(fā)光，可以得到電路電流；已知電路電流和滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻，可以得到滑動(dòng)變阻器兩端電壓；已知滑動(dòng)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(fā)光時(shí)的電阻是R_L=

UL2

PL

=

(6V)2

3W

=12Ω；
（2）小燈泡正常工作5min消耗的電能W=Pt=3W×5×60s=900J．
（3）當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，
電路電流I=

PL

UL

=

3W

6V

=0.5A，
滑動(dòng)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(fā)光時(shí)的電阻是12Ω；
（2）小燈泡正常工作5min消耗的電能是900J；
（3）當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，則電源電壓為11V．

點(diǎn)評(píng)：本題考查消耗電能、工作電流和電壓的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，重點(diǎn)是明白電路中各個(gè)用電器的連接情況和串聯(lián)電路中電流和電壓的規(guī)律．