Question

【题目】有一种亮度可以调节的小台灯，其电路图如图甲所示。电源电压为12V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示，灯泡L的额定电压为12V。求：

(1)灯泡L的额定功率；

(2)灯泡正常工作3min消耗的电能；

(3)调节滑动变阻器R，使灯泡L两端的电压为6V，此时滑动变阻器R接入电路的阻值。

Answer 1

【答案】(1)9.6W；(2)1728J；(3)10Ω

【解析】

(1)由图乙可知，灯泡L的额定电压U=12V，灯泡L的额定电流I=0.8A，则灯泡的额定功率

P=UI=12V×0.8A=9.6W

灯泡L的额定功率为9.6W。

(2)工作时间

t=3min=180s

则灯泡正常工作3min消耗的电能

W=UIt=12V×0.8A×180s=1728J

消耗的电能为1728J。
(3)由电路图知，灯泡L和滑动变阻器串联，由串联电路电压的规律知，当UL=6V时，滑动变阻器R两端的电压为

UR=U总-UL=12V-6V=6V

由图乙可知，此时电流为

IR=IL=0.6A

由欧姆定律得，滑动变阻器R接入电路的阻值

滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω。

答：(1)灯泡L的额定功率为9.6W；
(2)灯泡正常工作3min消耗的电能为1728J；
(3)调节滑动变阻器R，使灯泡L两端的电压为6V，此时滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω。