Question

如图所示，一只标有“8V  4W”的灯泡L与一只滑动变阻器R串联，开关S闭合，滑动片P在b点时，电压表的示数为12V，灯泡正常发光，当滑动片P从b点滑到a点时，电路中电阻增大了6Ω，
求：（1）灯泡的电阻值及电源电压．
（2）滑动片P在a点时，灯泡的实际功率多大？
（3）你在计算过程中用到了什么近似？

Answer 1

分析：（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据公式R=

U2

P

可求灯泡的电阻，电压表测量的是电源电压，电压表的示数就是电源电压．
（2）滑动片P在b点时，灯泡正常发光，根据公式P=UI求出此时电路中的电流，根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压，进一步求出滑片P在b点时的电阻，当滑片P从b点滑到a点时，电路中电阻增大了6Ω，求出此时的电阻，根据公式I=

U

R

求出此时电路电流，最后利用公式P=I²R求出滑动片P在a点时，灯泡的实际功率．
（3）在测量时灯泡的灯丝温度在升高，电阻在变化，我们近似认为灯泡电阻不变．

解答：解：（1）电压表测量的是电源电压，所以电源电压为12V．
灯泡的电阻值R=

U 2 L

PL

=

(8V)2

4W

=16Ω．
答：灯泡的电阻值及电源电压分别是16欧和12V．
（2）滑动片P在b点时，电路中的电流I_L=

PL

UL

=

4W

8V

=0.5A，滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L=12V-8V=4V．
滑片P在b点时的电阻R_b=

U滑

IL

=

4V

0.5A

=8Ω，滑片P从b点滑到a点时电阻为R_a=8Ω+6Ω=14Ω，
此时电路电流I=

U

R总

=

U

R+Ra

=

12V

16Ω+14Ω

=0.4A，
灯泡的实际功率P=I²R=（0.4A）²×16Ω=2.56W．
答：灯泡的实际功率为2.56W．
（3）灯泡电阻随温度的升高而增大，我们近似认为电阻不变，所以说用到了“灯泡电阻不随温度变化而变化”这个近似．

点评：本题考查电阻、电压、电流和电功率的计算，关键是欧姆定律的应用和串联电路电压的规律，还要知道影响电阻大小的因素和影响灯泡亮度的因素是灯泡的实际功率．