Question

小明做了一個可以調節亮度的迷你型夜燈，已知小燈泡的銘牌是“6V 3.6W”，電源電壓為9V，變阻器的變阻范圍是0～20Ω，燈泡的發光效率是30%，變阻器的電阻調至多大時，小燈泡的實際功率是2.5W？此時小燈泡的發光功率為多大？

Answer 1

分析：已知燈泡銘牌，先根據R=

U2

P

求出小燈泡的電阻；再根據P=I²R求出燈泡的實際功率為2.5W時的電流；根據歐姆定律求出串聯電路的總電阻，求出變阻器的電阻大小，最后根據燈泡的發光效率是30%求出此時小燈泡的發光功率．

解答：解：小燈泡的電阻：
R_L=

U2

P

=

(6V)2

3.6W

=10Ω
當小燈泡的實際功率是2.5W時，
通過燈泡的電流：
I=

P R

=

2.5W 10Ω

=0.5A
電路的總電阻：
R=

U

I

=

9V

0.5A

=18Ω
∵燈泡和變阻器串聯
∴變阻器的電阻為：
R_變=R-R_L=18Ω-10Ω=8Ω
此時小燈泡的發光功率：
P′=P×30%=2.5W×30%=0.75W
答：變阻器的電阻為8Ω；小燈泡的發光功率為0.75W．

點評：本題考查了串聯電路電阻、電流規律的靈活運用和電功率公式、歐姆定律的計算，根據小燈泡的實際功率是2.5W求出變阻器的電阻是解決本題的關鍵．