Question

小明做了一个可以调节亮度的迷你型夜灯，已知小灯泡的铭牌是“6V 3.6W”，电源电压为9V，变阻器的变阻范围是0～20Ω，灯泡的发光效率是30%，变阻器的电阻调至多大时，小灯泡的实际功率是2.5W？此时小灯泡的发光功率为多大？

Answer 1

分析：已知灯泡铭牌，先根据R=

U2

P

求出小灯泡的电阻；再根据P=I²R求出灯泡的实际功率为2.5W时的电流；根据欧姆定律求出串联电路的总电阻，求出变阻器的电阻大小，最后根据灯泡的发光效率是30%求出此时小灯泡的发光功率．

解答：解：小灯泡的电阻：
R_L=

U2

P

=

(6V)2

3.6W

=10Ω
当小灯泡的实际功率是2.5W时，
通过灯泡的电流：
I=

P R

=

2.5W 10Ω

=0.5A
电路的总电阻：
R=

U

I

=

9V

0.5A

=18Ω
∵灯泡和变阻器串联
∴变阻器的电阻为：
R_变=R-R_L=18Ω-10Ω=8Ω
此时小灯泡的发光功率：
P′=P×30%=2.5W×30%=0.75W
答：变阻器的电阻为8Ω；小灯泡的发光功率为0.75W．

点评：本题考查了串联电路电阻、电流规律的灵活运用和电功率公式、欧姆定律的计算，根据小灯泡的实际功率是2.5W求出变阻器的电阻是解决本题的关键．