Question

11．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡标有“6V 3W”字样，工作中阻值保持不变，当滑动变阻器接入电路的阻值为4欧时，灯泡刚好正常发光，问：
（1）L的阻值多大？
（2）电源电压多大？
（3）当滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω时，L的实际功率是多大？

Answer 1

分析 （1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡L的电阻；
（2）灯泡与滑动变阻器串联，根据欧姆定律和串联电路的电流特点求出灯泡正常发光时电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；
（3）根据电阻的串联和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω时电路中的电流，根据P=I²R求出L的实际功率．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡L的电阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω；
（2）当滑动变阻器接入电路的阻值为4欧时，灯泡刚好正常发光，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，电路中的电流：
I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{12Ω}$=0.5A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：
U=I（R_L+R_滑）=0.5A×（12Ω+4Ω）=8V；
（3）当滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω时，电路中的电流：
I′=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑}′}$=$\frac{8V}{12Ω+8Ω}$=0.4A，
则L的实际功率：
P_L′=（I′）²R_L=（0.4A）²×12Ω=1.92W．
答：（1）L的阻值为12Ω；
（2）电源电压为8V；
（3）当滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω时，L的实际功率是1.92W．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡正常发光时的功率和额定功率相等．