Question

如圖所示，標(biāo)有“4V-2W”的小燈泡 L 與滑動(dòng)變阻器 R 接入電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P在圖示位置時(shí)，電壓表示數(shù)為10V，這時(shí)小燈泡恰能正常發(fā)光，求：
（1）小燈泡的電阻；
（2）變阻器連入電路的阻值；
（3）變阻器3min消耗的電能．

Answer 1

分析：由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)電源的電壓．
（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)P=UI和串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻；
（2）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，利用歐姆定律求出變阻器連入電路的阻值；
（3）根據(jù)W=UIt求出變阻器3min消耗的電能．

解答：解：由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)電源的電壓．
（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓U_L=4V，功率P_L=2W，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴根據(jù)P=UI可得，電路中的電流：
I=I_L=

PL

UL

=

2W

4V

=0.5A，
根據(jù)歐姆定律可得，燈泡的電阻：
R_L=

UL

IL

=

4V

0.5A

=8Ω；
（2）∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_L=10V-4V=6V，
變阻器連入電路的阻值：
R_滑=

U滑

I

=

6V

0.5A

=12Ω；
（3）變阻器消耗的電能：
W_滑=U_滑It=6V×0.5A×3×60s=540J．
答：（1）小燈泡的電阻為8Ω；
（2）變阻器連入電路的阻值為12Ω；
（3）變阻器3min消耗的電能為540J．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等、功率和額定功率相等．