Question

12．如圖所示，電源電壓不變，小燈泡有“6V”，3W字樣，滑動變阻器最大值為24歐．
（1）小燈泡正常工作10分鐘將消耗多少電能？
（2）小燈泡的電阻？
（3）當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光．則電源電壓為多少伏？此時(shí)滑動變阻器消耗的功率．

Answer 1

分析 （1）利用正常工作時(shí)偶的功率和時(shí)間，結(jié)合W=Pt求出消耗的電能；
（2）先利用P=UI求出電流，在利用歐姆定律求出電阻；
（3）利用串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律求出電源電壓，結(jié)合P=UI求出滑動變阻器消耗的功率．

解答 解：（1）由于小燈泡的額定功率為P_L=3W，正常工作時(shí)間為t=10×60s=600s，
則由P=$\frac{W}{t}$可得：W=Pt=3W×600s=1800J；
（2）由P=UI可得：I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
根據(jù)歐姆定律可得：R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（3）因?yàn)闊襞c滑動變阻器串聯(lián)，當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，則I=I_L=I_P=0.5A
由歐姆定律I=$\frac{U}{R}$可得：滑動變阻器分的電壓為：U_P=I_PR_P=0.5A×$\frac{24Ω}{2}$=6V
故電源電壓為：U=U_L+U_P=6V+6V=12V；
滑動變阻器消耗的功率為：P_P=U_PI_P=6V×0.5A=3W．
答：（1）小燈泡正常工作10分鐘將消耗1800J電能；
（2）小燈泡的電阻12Ω；
（3）當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光．則電源電壓為12V；此時(shí)滑動變阻器消耗的功率3W．

點(diǎn)評 此題主要考查學(xué)生對于電功率和歐姆定律以及串聯(lián)電路特點(diǎn)的理解和掌握，屬于典型的實(shí)際運(yùn)用題．