Question

6．如圖所示，電源電壓不變，小燈泡標(biāo)有“6V  3W”的字樣，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電壓表的示數(shù)為3V，求：
（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)1分鐘消耗的電能為多少J？
（2）電源電壓為多少V？
（3）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為多少Ω？消耗的電功率為多少W？

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)W=UIt=Pt求出1分鐘消耗的電能；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電源的電壓；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=UI求出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，根據(jù)P=UI求出滑動(dòng)變阻器消耗的電功率．

解答 解：由電路圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）由P=$\frac{W}{t}$可得，小燈泡正常發(fā)光時(shí)1分鐘消耗的電能：
W_L=P_Lt=3W×60s=180J；
（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，電源的電壓：
U=U_L+U_滑=6V+3V=9V；
（3）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由P=UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω，
滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：
P_滑=U_滑I=3V×0.5A=1.5W．
答：（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)1分鐘消耗的電能為180J；
（2）電源電壓為9V；
（3）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為6Ω，消耗的電功率為1.5W．

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、電功公式的靈活運(yùn)用，要注意用電器正常工作時(shí)的功率和額定功率相等．