Question

11．如圖電路，電源電壓12V，且恒定不變，小燈泡標(biāo)有“6V，3W”字樣．
（1）小燈泡正常工作10分鐘將消耗多少電能？
（2）當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光．求滑動(dòng)變阻器的最大阻值．

Answer 1

分析 （1）燈泡正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)W=Pt求出正常工作10分鐘將消耗的電能；
（2）當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，此時(shí)燈泡兩端的電壓和額定電壓相等，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，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=UI求出電路中的電流，利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，進(jìn)一步求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值．

解答 解：（1）由P=$\frac{W}{t}$可得，燈泡正常工作10分鐘將消耗的電能：
W_L=P_Lt=3W×10×60s=1800J；
（2）當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，此時(shí)燈泡兩端的電壓U_L=6V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_L=12V-6V=6V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由P=UI可得，電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻：
$\frac{{R}_{滑}}{2}$=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
則滑動(dòng)變阻器的最大阻值R_滑=2×12Ω=24Ω．
答：（1）小燈泡正常工作10分鐘將消耗1800J的電能；
（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值為24Ω．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功公式、電功率公式的應(yīng)用，要注意燈泡正常工作時(shí)的電壓和額定電壓相等、功率和額定功率相等．