Question

如圖所示，電源電壓不變，小燈泡標(biāo)有“6V  3W”的字樣，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是24歐，
求：（1）小燈泡正常工作10分鐘將消耗多少電能？
（2）當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí)，燈正常發(fā)光，則電源電壓為多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）知道小燈泡的銘牌（額定電壓和額定功率），小燈泡正常工作時(shí)的實(shí)際功率等于額定功率，利用W=Pt求消耗的電能；
（2）知道滑動(dòng)變阻器的最大阻值，可求當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí)滑動(dòng)變阻器連入的電阻；知道小燈泡的銘牌（額定電壓和額定功率），利用P=UI=求小燈泡的電阻；
知道小燈泡正常工作，利用P=UI可求此時(shí)通過燈的電流，利用歐姆定律的變形公式U=IR求電源電壓．
解答：解：
（1）∵小燈泡正常工作，
∴P=P_額=3W，
∵P=，
∴小燈泡正常工作10分鐘將消耗的電能：
W=Pt=3W×10×60s=1800J；
（2）由題知，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為24Ω，則當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí)滑動(dòng)變阻器連入的電阻R=×24Ω=12Ω；
∵P=UI=，
∴小燈泡的電阻：
R_L===12Ω，
∵小燈泡正常工作，P=UI，
∴此時(shí)通過燈的電流：
I===0.5A，
∵I=，
∴電源電壓：
U=I（R+R_L）=0.5A×（12Ω+12Ω）=12V．
答：（1）小燈泡正常工作10分鐘將消耗1800J的電能；
（2）當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí)，燈正常發(fā)光，則電源電壓為12V．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)歐姆定律、電功率公式及其變形公式、串聯(lián)電路特點(diǎn)的了解與掌握，利用好小燈泡的銘牌（額定電壓、額定功率）是本題的關(guān)鍵．