Question

【題目】如圖所示，電源電壓不變，小燈泡標有“6V 3W”字樣，滑動變阻器最大阻值為24Ω．
（1）小燈泡正常工作時的電阻是多少？
（2）小燈泡正常工作10min將消耗多少電能？
（3）當滑片P在中點時，小燈泡恰好正常發光．則電源電壓為多少V？

Answer 1

【答案】
（1）解：小燈泡正常工作時的電壓UL=U額=6V，其功率PL=P額=3W，

由P= 可得小燈泡正常工作時的電阻：

RL= = =12Ω；

答：小燈泡正常工作時的電阻是12Ω；

（2）解：由P= 可得小燈泡正常工作10min消耗的電能：

W=PLt=3W×10×60s=1800J；

答：小燈泡正常工作10min將消耗1800J；

（3）解：由圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，當滑片P在中點時，小燈泡恰好正常發光，

由P=UI可得，此時電路中的電流：

I=IL= = =0.5A，

由歐姆定律可得滑動變阻器兩端電壓：

U滑=I× Rab=0.5A× ×24Ω=6V，

電源電壓：

U=UL+U滑=6V+6V=12V．

答：電源電壓為12V．

【解析】（1）由燈的銘牌可知燈的額定電壓、額定功率，小燈泡正常工作時的實際電壓等于其額定電壓、實際功率等于額定功率，利用P= 求小燈泡正常工作時的電阻；（2）利用W=Pt計算小燈泡正常工作10min消耗的電能；（3）由P=UI計算燈泡正常發光的電流，當滑片P在中點時，小燈泡恰好正常發光，由串聯電路特點和歐姆定律計算電源電壓．
【考點精析】本題主要考查了歐姆定律及其應用和電功率的計算公式的相關知識點，需要掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正確解答此題．