Question

4．有一种亮度可以凋节的小台灯，其电路如图甲，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，灯泡的额定功率为9.6W．调节滑动变阻器R，使灯泡两端的实际电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率为3.6W，滑动变阻器R连入电路的阻值是40Ω．

Answer 1

分析 （1）额定电压下灯泡正常发光，根据图乙读出对应的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（2）根据图象读出灯泡两端的实际电压为额定电压的一半时通过的电流，根据P=UI求出灯泡的实际功率，根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻．

解答 解：（1）由图乙可知，当U_L=24V时，通过的电流I_L=0.4A，
灯泡的额定功率：
P_L=U_LI_L=24V×0.4A=9.6W；
（2）当灯泡实际电压为额定电压的一半即U_L′=12V时，
由图乙可知，通过灯泡的电流I_L′=0.3A，
则灯泡的实际功率：
P_L′=U_L′I_L′=12V×0.3A=3.6W，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U_R=U-U_L′=24V-12V=12V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，滑动变阻器接入电路中的电阻：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}′}$=$\frac{12V}{0.3A}$=40Ω．
故答案为：9.6；3.6；40．

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，关键是从图象中读出电流和电压的对应值．