Question

如图所示，标有“6V 3W”字样的小灯泡与最大阻值为30Ω的滑动变阻器串联在电路中．当变阻器连入电路中的电阻为12Ω时灯正常发光．（不考虑灯泡电阻受温度影响，电源电压不变）求：
（1）灯泡电阻；
（2）电源电压；
（3）当滑动变阻器滑片移到阻值最大处时，灯泡的实际功率．

Answer 1

分析：（1）由灯的额定电压及额定功率利用功率公式P=UI可求得通过灯泡的电流，再由欧姆定律可求得电阻；
（2）因L与电阻R串联，由欧姆定律可求得R两端的电压，利用串联电路的电压规律可求得电源电压；
（3）当滑动变阻器滑片移到阻值最大处时，根据欧姆定律和串联电路的特点求出电路的电流，利用P=I²R求出灯泡的实际功率．

解答：解：（1）根据P=UI可得，灯正常发光时的电流：
I=

PL

UL

=

3W

6V

=0.5A，
根据欧姆定律可得，灯泡电阻：
R_L=

UL

I

=

6V

0.5A

=12Ω；
（2）∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴电源电压：
U=U_L+IR=6V+0.5A×12Ω=12V．
（3）∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴电路中最大电阻：
R_总=R_L+R′=12Ω+30Ω=42Ω，
电路中的电流：
I′=

U

R总

=

12V

42Ω

=

2

7

A，
灯泡的实际功率：
P_L′=（I′）²R_L=（

2

7

A）²×12Ω≈0.98W．
答：（1）灯泡电阻为12Ω；
（2）电源电压为12V；
（3）当滑动变阻器滑片移到阻值最大处时灯泡的实际功率约为0.98W．

点评：本题考查串联电路的规律、欧姆定律及电功的公式应用，应注意灯泡正常工作即工作在额定电压下．