Question

3．有一种亮度可以调节的小台灯，其电路图如图甲所示，电源电压为15V，通过灯泡L的电流跟其两端的电压的关系如图乙所示，灯泡L的额定电压为12V，则灯泡L的额定功率为9.6W，调节滑动变阻器R，使灯泡L的功率为3.6W，此时滑动变阻器R接入的阻值为15Ω，小台灯正常发光时，电路消耗的总功率为12W．

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）由图可知找出灯泡的实际功率为3.6W时灯泡两端的电压和电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，再根据欧姆定律求出滑动变阻器R连入电路的阻值；
（3）根据串联电路的电流特点和P=UI求出灯泡正常发光时电路消耗的总功率．

解答 解：（1）由图乙可知，灯泡两端的电压为12V时，通过灯泡的电流I_L额=0.8A，
则灯泡的额定功率：
P_L额=U_L额I_L额=12V×0.8A=9.6W；
（2）由图乙可知，当灯泡两端的电压为6V，通过的电流为0.6A时，灯泡的实际功率为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_滑=U-U_L=15V-6V=9V，
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R连入电路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{滑}}$=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{L}}$=$\frac{9V}{0.6A}$=15Ω；
（3）灯泡正常发光时，电路消耗的总功率：
P=UI=UI_L额=15V×0.8A=12W．
故答案为：9.6；15；12．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，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．