Question

3．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正常发光时的电压为24Ⅴ，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙．当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为60Ω．调节滑动变阻器R，使通过灯泡的电流为0.3A，则灯泡两端的电压是12Ⅴ，灯丝的电阻为40Ω，滑动变阻器R连入电路的阻值是40Ω．

Answer 1

分析 （1）根据图象读出当灯泡正常发光时的电流，根据欧姆定律求出此时灯丝的电阻；
（2）根据图象读出通过灯泡的电流为0.3A时两端的电压，根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出灯丝的电阻以及滑动变阻器R连入电路的阻值．

解答 解：（1）灯泡正常发光时两端的电压U_L=24V，由图象可知通过的电流I_L=0.4A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，灯丝的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{24V}{0.4A}$=60Ω；
（2）由图象可知，通过灯泡的电流I_L′=0.3A时两端的电压U_L′=12V，
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′=24V-12V=12V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，此时灯丝的电阻和滑动变阻器R连入电路的阻值分别为：
R_L′=$\frac{{U}_{L}′}{{I}_{L}′}$=$\frac{12V}{0.3A}$=40Ω，R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}′}$=$\frac{12V}{0.3A}$=40Ω．
故答案为：60；12；40；40．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据图象读出电压和电流的对应值．