Question

10．如圖所示的電路中，小燈泡標(biāo)有“12V、3.6W”的字樣，變阻器R的阻值可在0---20Ω 的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，電源電壓為15V，求：
（1）變阻器接入電路的電阻為多少時(shí)，燈泡L可以正常發(fā)光？
（2）當(dāng)變阻器的滑片P移至b端時(shí)，燈泡L實(shí)際功率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$先求出燈泡電阻，由圖L與R串聯(lián)，根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡正常發(fā)光電流，求出總電阻，從而求出變阻器連入阻值；
（2）變阻器的滑片P移至b端時(shí)，變阻器連入阻值為最大值，求出電路中此時(shí)電流，根據(jù)P=I²R計(jì)算燈泡實(shí)際功率．

解答 解：
（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，可得燈泡電阻R_L=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（12V）^{2}}{3.6W}$=40Ω，
由圖L與R串聯(lián)，
由P=UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中電流：I=I_額=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{3.6W}{12V}$=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$，電路的總電阻：R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{15V}{0.3A}$=50Ω，
所以變阻器接入電路的電阻為：R_滑=R_總-R_L=50Ω-40Ω=10Ω；
（2）變阻器的滑片P移至b端時(shí)，變阻器連入阻值為最大值，
此時(shí)電流中電流：I′=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{ab}}$=$\frac{15V}{40Ω+20Ω}$=0.25A，
此時(shí)燈泡的實(shí)際功率：P_實(shí)=I′²R_L=（0.25A）²×40Ω=2.5W．
答：（1）變阻器接入電路的電阻為10Ω時(shí)，燈泡L可以正常發(fā)光；
（2）當(dāng)變阻器的滑片P移至b端時(shí)，燈泡L實(shí)際功率是2.5W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路電阻、電壓、電流規(guī)律的靈活運(yùn)用和電功率公式、歐姆定律的計(jì)算，根據(jù)小燈泡正常發(fā)光求出變阻器的電阻是解決本題的關(guān)鍵．