Question

20．某种调光台灯的电路如图甲所示，其电源电压为24V，灯泡L的额定电压为24V，灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示．灯泡正常发光时灯丝的电阻为60Ω；滑动变阻器接入电路的阻值为90Ω时，灯泡实际功率为1.2W，此时通电1min，电流通过滑动变阻器产生的热量是216J．

Answer 1

分析 根据乙图象，读出灯泡两端电压为24V时的电流，由R=$\frac{U}{I}$计算电阻，由图象读出灯泡的实际功率为1.2W时，电路中的电流和灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻，根据串联电路的特点，由Q=I²Rt计算所产生的热量．

解答 解：
由图象可知，灯泡两端的电压U_额=24V时，通过灯泡的电流I_额=0.4A，
灯泡正常发光时的电阻：
R=$\frac{{U}_{额}}{{I}_{额}}$=$\frac{24V}{0.4A}$=60Ω；
由图象可知，当U_L=6V，I=I_L=0.2A时，灯泡的实际功率为1.2W，
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_L=24V-6V=18V，
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{18V}{0.2A}$=90Ω，
电流通过滑动变阻器产生的热量：Q=I²R_滑t=（0.2A）²×90Ω×1×60s=216J．
故答案为：60；90；216．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图象读出灯泡的实际功率为3.6W时两端的电压和通过的电流．