Question

有一标有“12V 6W”字样的小灯泡，接在如图所示的电路上．设电源电压和灯丝电阻均不变．
①求小灯泡的电阻是多少；
②当滑动变阻器连入电路中的电阻为8欧时，闭合开关后小灯泡恰好能正常发光．求电源电压是多少；
③改变滑动变阻器滑片P的位置，使电路消耗的总功率为6.4瓦．求此时小灯泡的实际电功率．

Answer 1

分析：（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=

U2

R

求出灯泡的电阻；
（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；
（3）根据P=UI求出电路消耗的总功率为6.4瓦时电路中的电流，根据P=I²R求出小灯泡的实际功率．

解答：解：①由P=

U2

R

可得，灯泡的电阻：
R_L=

UL额2

PL额

=

(12V)2

6W

=24Ω；
②灯泡正常发光时的电压U_L=U_L额=12V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴由I=

U

R

可得，灯泡正常发光时电路中的电流：
I=

UL额

RL

=

12V

24Ω

=0.5A，
∵串联电路总电阻等于各分电阻之和，
∴电源的电压：
U=I（R_L+R_滑）=0.5A×（24Ω+8Ω）=16V；
③由P=UI可得，电路消耗的总功率为6.4W时电路中的电流：
I′=

P

U

=

6.4W

16V

=0.4A，
此时灯泡的实际功率：
P_L=（I′）²R_L=（0.4A）²×24Ω=3.84W．
答：①小灯泡的电阻是24Ω；
②电源电压是16V；
③电路消耗的总功率为6.4W时，小灯泡的实际电功率为3.84W．

点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．