Question

如圖所示，燈L標有“6V，3W”字樣，滑動變阻器的最大阻值為8歐，電源電壓為8V且保持不變．求：
（1）燈絲的電阻；
（2）當滑動變阻器接入電路中的阻值為多大是，燈恰好能正常發光？此時滑動變阻器在1min內產生的熱量是多少？
（3）若吧滑動變阻器的阻值調到最大，燈的實際功率是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）由燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率，根據I=求出額定電流，根據歐姆定律求出燈泡的電阻；
（2）燈泡正常工作時的電壓和額定電壓相等，根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器接入電路的電阻值，根據焦耳定律求出滑動變阻器在1min內產生的熱量．
（3）根據電阻的串聯和歐姆定律求出滑動變阻器的阻值調到最大時電路中的電流，根據P=I²R求出燈的實際功率．
解答：解：（1）燈泡的額定電流：
I_額===0.5A，
燈泡的電阻：
R_L===12Ω．
（2）燈泡正常發光時U_L=U_額=6V，I=I_L=0.5A，
滑動變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_L=8V-6V=2V，
滑動變阻器接入電路的電阻：
R_滑===4Ω；
滑動變阻器在1min內產生的熱量：
Q=I²Rt=（0.5A）²×4Ω×60S=60J．
（3）滑動變阻器的阻值調到最大時，
電路中的電流：I′===0.4A，
燈泡的實際功率：
P_L′=（I′）²R_L=（0.4A）²×12Ω=1.92W．
答：（1）燈絲的電阻為12Ω；
（2）當滑動變阻器接入電路中的阻值為4Ω時燈恰好能正常發光，此時滑動變阻器在1min內產生的熱量是60J；
（3）滑動變阻器的阻值調到最大時，燈的實際功率是1.92W．
點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率、熱量的計算，關鍵是公式及其變形式的靈活運用和燈泡銘牌參數含義的理解與掌握．