Question

12．如图所示，电源电压不变，小灯泡有“6V”，3W字样，滑动变阻器最大值为24欧．
（1）小灯泡正常工作10分钟将消耗多少电能？
（2）小灯泡的电阻？
（3）当滑片P在中点时，小灯泡恰好正常发光．则电源电压为多少伏？此时滑动变阻器消耗的功率．

Answer 1

分析 （1）利用正常工作时偶的功率和时间，结合W=Pt求出消耗的电能；
（2）先利用P=UI求出电流，在利用欧姆定律求出电阻；
（3）利用串联电路特点和欧姆定律求出电源电压，结合P=UI求出滑动变阻器消耗的功率．

解答 解：（1）由于小灯泡的额定功率为P_L=3W，正常工作时间为t=10×60s=600s，
则由P=$\frac{W}{t}$可得：W=Pt=3W×600s=1800J；
（2）由P=UI可得：I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
根据欧姆定律可得：R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（3）因为灯与滑动变阻器串联，当滑片P在中点时，小灯泡恰好正常发光，则I=I_L=I_P=0.5A
由欧姆定律I=$\frac{U}{R}$可得：滑动变阻器分的电压为：U_P=I_PR_P=0.5A×$\frac{24Ω}{2}$=6V
故电源电压为：U=U_L+U_P=6V+6V=12V；
滑动变阻器消耗的功率为：P_P=U_PI_P=6V×0.5A=3W．
答：（1）小灯泡正常工作10分钟将消耗1800J电能；
（2）小灯泡的电阻12Ω；
（3）当滑片P在中点时，小灯泡恰好正常发光．则电源电压为12V；此时滑动变阻器消耗的功率3W．

点评 此题主要考查学生对于电功率和欧姆定律以及串联电路特点的理解和掌握，属于典型的实际运用题．