Question

5．如图所示，标有“6V 3W”字样的小灯泡与最大阻值为30Ω的滑动变阻器串联在电路中，当滑动变阻器连入电路中的电阻为12Ω时，灯泡正常发光，不考虑灯泡电阻受温度的影响，电源电压不变，求：
（1）灯泡电阻R_灯
（2）电源电压U_电．

Answer 1

分析 （1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡电阻R_灯；
（2）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据串联电路的电流特点和P=UI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．

解答 解：（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡电阻：
R_灯=$\frac{{{U}_{灯}}^{2}}{{P}_{灯}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω；
（2）因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{{U}_{灯}}{{R}_{灯}}$=$\frac{6V}{12Ω}$=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_电=I（R+R_灯）=0.5A×（12Ω+12Ω）=12V．
答：（1）灯泡电阻为12Ω；
（2）电源电压为12V．

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