Question

19．如图所示，一只标有“8V 4W”的灯泡L与一只滑动变阻器R串联，开关S闭合，滑片P在b点时，电压表示数为12V，灯正常发光；当滑片P从b点移到a点时，电路中电阻增大了6Ω，求：
（1）灯泡的阻值及电源电压； 
（2）滑片P在a点时，灯泡的实际功率多大？

Answer 1

分析 （1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可求灯泡的电阻，电压表测量的是电源电压，电压表的示数就是电源电压．
（2）滑动片P在b点时，灯泡正常发光，根据公式P=UI求出此时电路中的电流，根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压，进一步求出滑片P在b点时的电阻，当滑片P从b点滑到a点时，电路中电阻增大了6Ω，求出此时的电阻，根据公式I=$\frac{U}{R}$求出此时电路电流，最后利用公式P=I²R求出滑动片P在a点时，灯泡的实际功率．

解答 解：（1）电压表测量的是电源电压，所以电源电压为12V．
灯泡的电阻值R=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{{（8V）}^{2}}{4W}$=16Ω．
（2）滑动片P在b点时，电路中的电流I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{4W}{8V}$=0.5A，滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L=12V-8V=4V．
滑片P在b点时的电阻R_b=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{L}}$=$\frac{4V}{0.5A}$=8Ω，滑片P从b点滑到a点时电阻为R_a=8Ω+6Ω=14Ω，
此时电路电流I=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{U}{R{+R}_{a}}$=$\frac{12V}{16Ω+14Ω}$=0.4A，
灯泡的实际功率P=I²R=（0.4A）²×16Ω=2.56W．
答：（1）灯泡的电阻值及电源电压分别是16欧和12V．
（2）灯泡的实际功率为2.56W．

点评 本题考查电阻、电压、电流和电功率的计算，关键是欧姆定律的应用和串联电路电压的规律．