Question

16．如圖所示，電源電壓為6V，燈泡標(biāo)有“2V  0.2A”字樣，閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使燈泡正常發(fā)光．求：
（1）燈泡的額定功率是多少？
（2）此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻是多少？
（3）整個(gè)電路在5min內(nèi)消耗的電能是多少？

Answer 1

分析 （1）知道燈泡的額定電壓和額定電流，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻；
（3）根據(jù)W=UIt求出整個(gè)電路在5min內(nèi)消耗的電能．

解答 解：（1）燈泡的額定功率：
P_L=U_LI_L=2V×0.2A=0.4W；
（2）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且燈泡正常發(fā)光，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_L=6V-2V=4V；
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω；
（3）整個(gè)電路在5min內(nèi)消耗的電能：
W=UIt=UI_Lt=6V×0.2A×5×60s=360J．
答：（1）燈泡的額定功率是0.4W；
（2）此時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻是20Ω；
（3）整個(gè)電路在5min內(nèi)消耗的電能是360J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式、電功公式的應(yīng)用，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．