Question

【題目】老式臺(tái)燈亮度調(diào)節(jié)器電路原理圖如圖所示，已知電源供電電壓U=3V保持不變，燈泡L標(biāo)有“3V、1.5W'字樣，且燈泡電阻的變化忽略不計(jì)，與燈泡串聯(lián)的亮度調(diào)節(jié)器實(shí)際上就是一個(gè)滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)變阻器的最低點(diǎn)c下端陰影段為絕緣材料（相當(dāng)斷路開關(guān)）．則：
（1）此臺(tái)燈工作時(shí)燈泡電阻是多大？
（2）若滑動(dòng)交阻器接入電路的電阻R=6Ω時(shí)，燈泡的實(shí)際電功率是多少？
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P分別滑至中點(diǎn)b和最低點(diǎn)c時(shí)，燈泡電功率之比是9：4．那么滑動(dòng)變阻器最大電阻值（即ac段導(dǎo)體電阻）是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由P=UI= 可得，此臺(tái)燈工作時(shí)燈泡的電阻：

RL= = =6Ω

（2）解：滑動(dòng)交阻器接入電路的電阻R=6Ω時(shí)，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電路中的電流：

I= = =0.25A，

燈泡的實(shí)際電功率：

PL′=I2RL=（0.25A）2×6Ω=1.5W

（3）解：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P分別滑至中點(diǎn)b和最低點(diǎn)c時(shí)，燈泡電功率之比：

= =（ ）2= ，

解得： = ，

因電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比，

所以， = = = ，

解得：R滑=12Ω

【解析】（1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI= 求出此臺(tái)燈工作時(shí)燈泡的電阻；（2）滑動(dòng)交阻器接入電路的電阻R=6Ω時(shí)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)P=UI=I2R求出燈泡的實(shí)際電功率；（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P分別滑至中點(diǎn)b和最低點(diǎn)c時(shí)，根據(jù)P=I2R求出兩種情況下電路中的電流之比，根據(jù)電壓一定時(shí)電流與電阻成反比得出等式即可求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對(duì)實(shí)際功率的概念的理解，了解實(shí)際功率（P）：用電器在實(shí)際電壓下的功率．