Question

15．有一种亮度可以调节的小台灯，其电路如图甲，电源电压为24V，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，当灯泡正常发光是，灯丝的电阻为60Ω．调节滑动变阻器R，使灯泡的实际功率为1.2W时，滑动变阻器R连入电路的阻值是90Ω．观察图象发现灯泡L的电阻是在增大的，这是因为灯丝电阻随温度的升高而增大．

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，根据欧姆定律求出此时灯丝的电阻；
（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，再根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器R连入电路的阻值；
（3）灯丝的电阻与温度有关．

解答 解：
（1）灯泡两端的电压为24V时，灯泡正常发光，由图乙可知此时通过灯泡的电流I_L=0.4A，
根据欧姆定律可得，此时灯丝的电阻：R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{24V}{0.4A}$=60Ω；
（2）由图乙可知，当灯泡两端的电压为6V，通过的电流为0.2A时，灯泡的实际功率为1.2W，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡的实际功率为1.2W时，滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L′=24V-6V=18V，
串联电路中各处的电流相等，由欧姆定律可得，滑动变阻器R连入电路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{18V}{0.2A}$=90Ω．
（3）在材料、长度和横截面积一定时，灯丝电阻还与温度有关，并且灯丝电阻随温度的升高而增大．
故答案为：60；90；灯丝电阻随温度的升高而增大．

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1.2W时灯泡两端的电压和通过的电流．