Question

小明制作了一个调光灯，已知小灯泡铭牌是“6V3W”（设灯丝电阻不变），电源电压为9V，变阻器的阻值范围是0～50Ω，灯泡的发光效率为20%．
（1）小灯泡正常发光时的灯丝电阻为

12

Ω．
（2）小灯泡正常发光时的发光功率为

0.6

W．
（3）当变阻器R的阻值调至

10.5

Ω时，小灯泡的实际功率恰好为1.92W．

Answer 1

分析：（1）由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据R=

U2

P

求出小灯泡正常发光时的灯丝电阻；
（2）灯泡正常工作时的功率为额定功率，利用灯泡的发光效率求出此时的发光功率；
（3）根据P=I²R的变形式求出串联电路的电流，根据欧姆定律求出串联电路中的电流，根据电阻的串联特点求出滑动变阻器接入电路的电阻．

解答：解：（1）小灯泡正常发光时的灯丝电阻R=

U 2 L

P

=

(6V)2

3W

=12Ω；
（2）小灯泡正常发光时的发光功率P_发光=Pη=3W×20%=0.6W；
（3）当小灯泡的实际功率恰好为1.92W时，
电路中的电流I=

P实 R

=

1.92W 12Ω

=0.4A，
串联电路的总电阻R_总=

U

I

=

9V

0.4A

=22.5Ω，
滑动变阻器接入电路的电阻R_滑=R_总-R=22.5Ω-12Ω=10.5Ω．
故答案为：（1）12；（3）0.6；（3）10.5．

点评：本题考查了电阻、电流、发光功率的计算，关键是功率的灵活运用和串联特点的应用，还要注意灯泡发光效率的利用．