Question

8．如图16所示，电源电压为12V，灯泡上标有“12V  12W”，ae和bf是同种型号电阻丝，每1m的电阻均为1Ω，其他导线的电阻不计，c、d两点始终保持与电阻丝良好接触．设ac与bd长度均为3m，那么，小灯泡两端的电压为8V，两电阻丝在90s内电流做功240 J．当 c、d两点向右移动时，灯泡的亮度将变暗．（设灯泡的电阻不随温度而变化）

Answer 1

分析 （1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡的电阻；由题意可知，灯泡的电阻与ac、bd段电阻串联，根据题意求出两段电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出灯泡两端的电压，根据Q=I²Rt求出两电阻丝在90s内产生的热；
（2）根据c，d两点的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化，进一步根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断其亮暗．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（12V）^{2}}{12W}$=12Ω，
由题意可知，灯泡的电阻与ac、bd段电阻串联，
因每1m的电阻丝均为1Ω，
所以，R_ac=R_bd=3m×1Ω/m=3Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，总阻值为R=R_L+R_ac+R_bd=12Ω+3Ω+3Ω=18Ω；
电路中的电流：
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{12V}{18Ω}$=$\frac{2}{3}$A，
灯泡两端的电压：
U_L′=IR_L=$\frac{2}{3}$A×12Ω=8V，
两电阻丝在100s内产生的热：
Q=I²（R_ac+R_bd）t=（$\frac{2}{3}$A）²×（3Ω+3Ω）×90s=240J；
（2）当c，d两点向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变小，
因P=I²R，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗．
故答案为：8；240；变暗．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的灵活应用，能把电路看成串联电路来处理是关键．