Question

【题目】如图所示，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W”字样，滑动变阻器最大阻值为24Ω．
（1）小灯泡正常工作时的电阻是多少？
（2）小灯泡正常工作10min将消耗多少电能？
（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V？

Answer 1

【答案】
（1）解：小灯泡正常工作时的电压UL=U额=6V，其功率PL=P额=3W，

由P= 可得小灯泡正常工作时的电阻：

RL= = =12Ω；

答：小灯泡正常工作时的电阻是12Ω；

（2）解：由P= 可得小灯泡正常工作10min消耗的电能：

W=PLt=3W×10×60s=1800J；

答：小灯泡正常工作10min将消耗1800J；

（3）解：由图可知，灯泡与滑动变阻器串联，当滑片P在中点时，小灯泡恰好正常发光，

由P=UI可得，此时电路中的电流：

I=IL= = =0.5A，

由欧姆定律可得滑动变阻器两端电压：

U滑=I× Rab=0.5A× ×24Ω=6V，

电源电压：

U=UL+U滑=6V+6V=12V．

答：电源电压为12V．

【解析】（1）由灯的铭牌可知灯的额定电压、额定功率，小灯泡正常工作时的实际电压等于其额定电压、实际功率等于额定功率，利用P= 求小灯泡正常工作时的电阻；（2）利用W=Pt计算小灯泡正常工作10min消耗的电能；（3）由P=UI计算灯泡正常发光的电流，当滑片P在中点时，小灯泡恰好正常发光，由串联电路特点和欧姆定律计算电源电压．
【考点精析】本题主要考查了欧姆定律及其应用和电功率的计算公式的相关知识点，需要掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正确解答此题．