Question

14．如图所示，电源电压为12V，灯泡上标有“12V 12W”，ae和bf是同种型号电阻丝，每1m的电阻均为0.5Ω，其它导线电阻不计，c、d两点始终保持与电阻丝良好接触，设ac与bd长度均为3m，那么，小灯泡两端电压为9.6V．两电阻丝在100s内产生的热为192J，当c、d两点向左移动时，灯泡的亮度将变亮．（设灯泡电阻不随温度而变化）

Answer 1

分析 （1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡求出灯泡的电阻；由题意可知，灯泡的电阻与ac、bd段电阻串联，根据题意求出两段电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出灯泡两端的电压，根据Q=I²Rt求出两电阻丝在100s内产生的热；
（2）根据c，d两点的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据P=I²R可知灯泡实际功率的变化，进一步根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断其亮暗．

解答 解：（1）灯泡上标有“12V 12W”，表示灯的额定电压为12V，额定功率为12W，由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（12V）^{2}}{12W}$=12Ω，
因每1m的电阻丝均为0.5Ω，
所以，R_ac=R_bd=3m×0.5Ω/m=1.5Ω，
由题意可知，灯泡的电阻与ac、bd段电阻串联，
由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则R_总=R_ac+R_L+R_bd=1.5Ω+12Ω+1.5Ω=15Ω，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{12V}{15Ω}$=0.8A，
灯泡两端的电压：
U_L′=IR_L=0.8A×12Ω=9.6V，
两电阻丝在100s内产生的热：
Q=I²（R_ac+R_bd）t=（0.8A）²×（1.5Ω+1.5Ω）×100s=192J；
（2）当c，d两点向左移动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变大，
因P=I²R，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮．
故答案为：9.6；192；变亮．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的灵活应用，能把电路看成串联电路来处理是关键．