Question

18．如圖所示，小燈泡標(biāo)有“6V 3W”字樣，滑動(dòng)變阻器最大阻值為24Ω，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，滑片P移至中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，求：
（1）小燈泡正常工作10min消耗的電能；
（2）電源電壓是多少？

Answer 1

分析 （1）燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，已知燈泡的額定功率和工作時(shí)間，根據(jù)公式W=Pt可求小燈泡正常工作10分鐘消耗的電能．
（2）當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為12Ω，已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)公式I=$\frac{P}{U}$求出此時(shí)電路電流，再利用公式U=IR求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，燈泡的額定電壓與滑動(dòng)變阻器兩端的電壓之和就是電源電壓．

解答 解：（1）由P=$\frac{W}{t}$可得，小燈泡正常工作10分鐘消耗的電能W=Pt=3W×10×60s=1800J．
（2）當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，電路電流I=$\frac{P}{{U}_{額}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_滑=IR_滑=0.5A×$\frac{24}{2}$Ω=6V，
所以電源電壓U=U_滑+U_額=6V+6V=12V．
答：（1）小燈泡正常工作10分鐘消耗的電能為1800J．
（2）電源電壓為12V．

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．