Question

13．有一种亮度可以调节的小台灯，其工作电路如图甲所示．如果电源电压为220V，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所示．当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为60Ω．调节滑动变阻器R的滑片P，使灯泡L的实际功率为3.6W时，灯泡两端的电压为12V，滑动变阻器R接入电路中的阻值是693.3Ω．

Answer 1

分析 （1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据图象读出通过灯泡的电流，根据欧姆定律求出正常发光时的电阻；
（2）根据图象读出灯泡L的实际功率为3.6W时的电压和电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻．

解答 解：（1）灯泡正常发光时两端的电压U_L=24V，
由图乙可知，灯泡正常发光时的电流I_L=0.4A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，当灯泡正常发光时，灯丝的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{24V}{0.4A}$=60Ω；
（2）由图象可知，灯泡两端的电压U_L′=12V、通过的电流I_L′=0.3A时，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′=220V-12V=208V，
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=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}′}$=$\frac{208V}{0.3A}$≈693.3Ω．
故答案为：60；12；693.3．

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，关键是根据图乙得出灯泡实际功率为3.6W时灯泡两端的电压和通过的电流．