Question

1．如图所示，小灯泡L标有“6V  3.6W”，滑动变阻器R最大值为20欧，当滑片P移到a端，小灯泡正常发光．试求（忽略温度对灯丝阻值的影响）：
（1）电源电压和小灯泡正常发光时的电阻．
（2）当滑片P移到中点时，闭合S，电灯L消耗的功率？

Answer 1

分析 （1）当滑片P移到a端，灯泡正常发光，滑动变阻器被短路，灯泡两端的电压即等于电源电压；
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）当滑片P移到中点时，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）当滑片P移到a端，灯泡正常发光，滑动变阻器被短路，电路中只有灯泡单独工作，灯泡正常发光时两端电压为6V，所以电源电压为6V，根据P=UI可得，灯正常发光时的电流：
I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3.6W}{6V}$=0.6A，
根据欧姆定律可得，灯泡电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω；
（2）串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以当滑片P移到中点时电路中电阻：
R_总=R_L+$\frac{{R}_{滑}}{2}$=10Ω+$\frac{20}{2}$Ω=20Ω，
电路中的电流：
I′=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{6V}{20Ω}$=0.3A，
灯泡的实际功率：
P_L′=（I′）²R_L=（0.3A）²×10Ω=0.9W．
答：（1）电源电压为6V；小灯泡正常发光时的电阻为20Ω．
（2）当滑片P移到中点时，闭合S，电灯L消耗的功率为0.9W．

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