Question

16．如图所示，电源电压为6V，灯泡标有“2V  0.2A”字样，闭合开关后，调节滑动变阻器使灯泡正常发光．求：
（1）灯泡的额定功率是多少？
（2）此时滑动变阻器接入电路的电阻是多少？
（3）整个电路在5min内消耗的电能是多少？

Answer 1

分析 （1）知道灯泡的额定电压和额定电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻；
（3）根据W=UIt求出整个电路在5min内消耗的电能．

解答 解：（1）灯泡的额定功率：
P_L=U_LI_L=2V×0.2A=0.4W；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U_R=U-U_L=6V-2V=4V；
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器接入电路的电阻：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω；
（3）整个电路在5min内消耗的电能：
W=UIt=UI_Lt=6V×0.2A×5×60s=360J．
答：（1）灯泡的额定功率是0.4W；
（2）此时，滑动变阻器接入电路的电阻是20Ω；
（3）整个电路在5min内消耗的电能是360J．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．