Question

如圖所示的電路中，電源電壓和燈L的電阻均保持不變，燈l標(biāo)有“9V　9W”字樣．
（1）求燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻；
（2）當(dāng)R的滑片P位于a端，閉合S₁、斷開(kāi)S₂時(shí)，燈L兩端的實(shí)際電壓為額定電壓的2/3，求此時(shí)燈L工作lmin所消耗的電能是多少？
（3）當(dāng)R的滑片P位于中點(diǎn)c，閉合開(kāi)關(guān)S₁、S₂時(shí)，電流表的示數(shù)為3A，求滑動(dòng)變阻器消耗的電功率．

Answer 1

解：（1）∵P=，
∴燈泡電阻R_L===9Ω；
（2）燈泡兩端的實(shí)際電壓U_實(shí)=U_額=×9V=6V，
燈泡消耗的電能W=t=×60s=240J；
（3）當(dāng)R的滑片P位于中點(diǎn)c時(shí)，其電路圖如圖所示，

設(shè)滑動(dòng)變阻器的電阻為R，電源電壓為U，
由串并聯(lián)電路特點(diǎn)可得：
=+，
∵I=，
∴U=IR_總=3A× ①，
當(dāng)R的滑片P位于a端，閉合S₁、斷開(kāi)S₂時(shí)，
電路中的電流為I===A，
∵I=，
∴U=I_aR_總′=A×（9Ω+R） ②，
由①②解得：U=18V，R=18Ω，
當(dāng)R的滑片P位于中點(diǎn)c時(shí)，通過(guò)L支路的電流：
，
I₂=I-I₁=3A-1A=2A，
滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：
；
答：（1）求燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻為9Ω；
（2）此時(shí)燈L工作lmin所消耗的電能是240J；
（3）滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為45W．
分析：（1）已知燈泡的額定電壓與額定功率，由電功率的變形公式可以求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻．
（2）由電功率公式可以求出燈泡消耗的電能．
（3）分析清楚電路結(jié)構(gòu)，由串并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律及電功率公式可以求出滑動(dòng)變阻器消耗的電功率．
點(diǎn)評(píng)：熟練應(yīng)用電功率公式及其變形公式、串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律即可正確解題，第（3）問(wèn)是本題的難點(diǎn)，分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確解題的前提與關(guān)鍵．