Question

如圖所示，一只標(biāo)有“8V  4W”的燈泡L與一只滑動變阻器R串聯(lián)，開關(guān)S閉合，滑動片P在b點(diǎn)時，電壓表的示數(shù)為12V，燈泡正常發(fā)光，當(dāng)滑動片P從b點(diǎn)滑到a點(diǎn)時，電路中電阻增大了6Ω，
求：（1）燈泡的電阻值及電源電壓．
（2）滑動片P在a點(diǎn)時，燈泡的實(shí)際功率多大？
（3）你在計算過程中用到了什么近似？

Answer 1

分析：（1）已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)公式R=

U2

P

可求燈泡的電阻，電壓表測量的是電源電壓，電壓表的示數(shù)就是電源電壓．
（2）滑動片P在b點(diǎn)時，燈泡正常發(fā)光，根據(jù)公式P=UI求出此時電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出滑動變阻器兩端的電壓，進(jìn)一步求出滑片P在b點(diǎn)時的電阻，當(dāng)滑片P從b點(diǎn)滑到a點(diǎn)時，電路中電阻增大了6Ω，求出此時的電阻，根據(jù)公式I=

U

R

求出此時電路電流，最后利用公式P=I²R求出滑動片P在a點(diǎn)時，燈泡的實(shí)際功率．
（3）在測量時燈泡的燈絲溫度在升高，電阻在變化，我們近似認(rèn)為燈泡電阻不變．

解答：解：（1）電壓表測量的是電源電壓，所以電源電壓為12V．
燈泡的電阻值R=

U 2 L

PL

=

(8V)2

4W

=16Ω．
答：燈泡的電阻值及電源電壓分別是16歐和12V．
（2）滑動片P在b點(diǎn)時，電路中的電流I_L=

PL

UL

=

4W

8V

=0.5A，滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_L=12V-8V=4V．
滑片P在b點(diǎn)時的電阻R_b=

U滑

IL

=

4V

0.5A

=8Ω，滑片P從b點(diǎn)滑到a點(diǎn)時電阻為R_a=8Ω+6Ω=14Ω，
此時電路電流I=

U

R總

=

U

R+Ra

=

12V

16Ω+14Ω

=0.4A，
燈泡的實(shí)際功率P=I²R=（0.4A）²×16Ω=2.56W．
答：燈泡的實(shí)際功率為2.56W．
（3）燈泡電阻隨溫度的升高而增大，我們近似認(rèn)為電阻不變，所以說用到了“燈泡電阻不隨溫度變化而變化”這個近似．

點(diǎn)評：本題考查電阻、電壓、電流和電功率的計算，關(guān)鍵是歐姆定律的應(yīng)用和串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，還要知道影響電阻大小的因素和影響燈泡亮度的因素是燈泡的實(shí)際功率．