Question

有一种亮度可以调节的小台灯，其电路如图甲所示．电源电压为24Ⅴ，灯泡L的额定电压为24Ⅴ，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示．
（1）当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为多少Ω？
（2）调节滑动变阻器R，使灯泡的实际功率为3.6W时，灯泡两端的电压是多少Ⅴ？滑动变阻器R连入电路的阻值是多少Ω？

Answer 1

分析：（1）额定电压下灯泡正常发光，根据图2读出对应的电流，根据欧姆定律求出此时灯丝的电阻；
（2）由图可知找出灯泡的实际功率为3.6W时灯泡两端的电压和电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，再根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器R连入电路的阻值．

解答：解：（1）由图乙可知，灯泡两端的电压为24V时，灯泡正常发光，由图2可知此时通过灯泡的电流I_L=0.4A，
根据欧姆定律可得，此时灯丝的电阻：
R_L=

UL

IL

=

24V

0.4A

=60Ω；
（2）由图乙可知，当灯泡两端的电压为12V，通过的电流为0.3A时，灯泡的实际功率为3.6W，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L′=24V-12V=12V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴滑动变阻器R连入电路的阻值R_滑=

U滑

I滑

=

U滑

IL′

=

12V

0.3A

=40Ω．
答：（1）当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为60Ω；
（2）调节滑动变阻器R，使灯泡的实际功率为3.6W时，灯泡两端的电压是12Ⅴ；滑动变阻器R连人电路的阻值是40Ω．

点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据图乙得出灯泡实际功率为3.6W时灯泡两端的电压和通过的电流．