Question

12．如圖為某同學(xué)設(shè)計(jì)的調(diào)光燈電路，S為選擇開關(guān)，當(dāng)S接觸a點(diǎn)時(shí)，小燈泡正常發(fā)光但不能調(diào)光，當(dāng)S接觸b點(diǎn)時(shí)，電路斷開，當(dāng)S接觸c點(diǎn)時(shí)，電路可連續(xù)調(diào)光．已知變阻器R₁的規(guī)格為“10Ω 1A”，燈泡L上標(biāo)有“6V 3.6W”字樣，電源電壓恒為9V．
（1）求小燈泡的額定電流；
（2）求定值電阻R₀的阻值；
（3）當(dāng)S接觸c點(diǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)R₁滑片至中點(diǎn)位置，電路中的電流為0.5A，求此時(shí)燈泡的實(shí)際功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)I=$\frac{P}{U}$算出小燈泡的額定電流；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡正常發(fā)光時(shí)變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出等式，然后求定值電阻R₀的阻值；
（3）根據(jù)電路中的電流為0.5A，求出總電阻，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)求出地球的電阻，根據(jù)P=I²R求出燈泡的實(shí)際功率．

解答 解：（1）由P=UI得，
小燈泡的額定電流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{3.6W}{6V}$=0.6A；
（2）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，燈泡正常發(fā)光時(shí)，定值電阻R₀兩端的電壓：
U₀=U-U_L=9V-6V=3V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：I=0.6A，
定值電阻R₀的阻值：R₀=$\frac{{U}_{0}}{I}$=$\frac{3V}{0.6A}$=5Ω；
（3）當(dāng)S接觸c點(diǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)R₁的滑片至中點(diǎn)位置時(shí)R₁=5Ω，電路中的電流為：I′=0.5A，
電路的總電阻：R=$\frac{U}{{I}^{′}}$=$\frac{9V}{0.5A}$=18Ω，
燈泡的電阻為：R_L=R-R₁-R₀=18Ω-5Ω-5Ω=8Ω，
燈泡的實(shí)際功率為：P_L=I²R=（0.5A）²×8Ω=2W．
答：（1）小燈泡的額定電流為0.6A；
（2）定值電阻R₀的阻值為5Ω；
（3）當(dāng)S接觸c點(diǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)滑片至中點(diǎn)位置，電路中的電流為0.5A，此時(shí)燈泡的實(shí)際功率為2W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率的公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．