Question

17．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；灯泡正常工作3min，消耗的电能为1728J；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连入电路的阻值为15Ω．

Answer 1

分析 （1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据图象读出灯泡的额定电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（2）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据W=Pt求出正常工作3min消耗的电能；
（3）从图象中读出灯泡的功率为3.6W时的电流和电压，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中的电阻．

解答 解：（1）由图象可知，灯泡两端的电压U_额=12V时，通过灯泡的额定电流I_额=0.8A，
则灯泡的额定功率：
P_额=U_额I_额=12V×0.8A=9.6W；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，灯泡正常工作3min消耗的电能：
W=P_额t=9.6W×3×60s=1728J；
（3）由图象可知，当U_L=6V，I_L=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_R=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，滑动变阻器接入电路中的电阻：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{9V}{0.6A}$=15Ω．
故答案为：9.6；1728；15．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式、电功率公式的应用，关键是根据图象读出灯泡的实际功率为3.6W时两端的电压和通过的电流．