题目内容
3．
如图所示，一个白炽灯L标有“4V 4W”的字样，将它与一个滑动变阻器R串联后接入电源电压为6V的电路中，滑动变阻器R的最大阻值是20Ω，当开关闭合后，R接入的电阻为8Ω时，小灯泡没有正常发光，不计温度对灯泡阻值的影响，求：（1）灯泡L的电阻值．
（2）R接入的电阻为8Ω时，小灯泡的实际功率．
（3）要求电路元件安全使用，在滑动变阻器滑片P移动过程中，整个电路消耗的最大功率．
分析 （1）根据灯泡铭牌，由R=$\frac{{U}^{2}}{P}$计算电阻；
（2）根据串联电路的特点，求出此时灯泡两端的电压，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算电功率；
（3）根据题意可知，小灯泡两端的实际电压不能超过4V，结合串联电路的特点，由P=UI解题．
解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡L的电阻：
RL=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（4V）^{2}}{4W}$=4Ω；
（2）由图可知，R与L串联，
当R接入电路的电阻R=8Ω时，电路中的电流：
I=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{6V}{4Ω+8Ω}$=0.5A，
小灯泡的实际功率：
P实=I2RL=（0.5A）2×4Ω=1W；
（3）白炽灯L标有“4V 4W”的字样，即其两端电压不能超过4V，当其两端电压为4V时，电路中电流最大，整个电路消耗的电功率最大，
此时电路中的电流：
I大=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{4W}{4V}$=1A，
电路消耗的电功率：
P大=UI大=6V×1A=6W．
答：（1）灯泡L的电阻值为4Ω；
（2）R接入的电阻为8Ω时，小灯泡的实际功率为1W；
（3）要求电路元件安全使用，在滑动变阻器滑片P移动过程中，整个电路消耗的最大功率为6W．
点评 本题考查了电功率公式的灵活应用，掌握串联电路的特点，是一道综合性较强的应用题．
练习册系列答案
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11．
如图所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同（mp＜mQ）的两个木块，分别在水平推力F1和F2的作用下，相同时间t内做匀速直线运动经过相同的距离s，推力所做的功为W1和W2，功率为P1和P2，则下列关系式正确的是（ ）
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