Question

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．当变阻器连入电路中的电阻为12Ω时灯正常发光．（不考虑灯泡电阻受温度影响，电源电压不变）求：当变阻器连入电路的电阻为18Ω时，
（1）灯泡电阻、电源电压；
（2）变阻器两端电压；
（3）灯泡的实际功率．
三（4）班小明同学的求解如下：
解：（1）灯正常发光时的电流P=UI，I=

P

U

=

3W

6V

=0.5A   …a
灯泡电阻为R_L=

U

I

=

6V

0.5A

=12Ω  …b
电源电压U=I（R_L+R）=0.5A×（12Ω+12Ω）=12V …c
（2）变阻器两端电压是U′=IR=0.5A×18Ω=9V   …d
（3）电路中的电流I′=

U

RL+R

=

12V

12Ω+18Ω

=0.4A  …e
所以灯的实际功率为P=U I=6V×0.4A=2.4W …f
请指出小明解题过程中的错误之处（只要求写出错误计算式后的字母，可能有多步错误）并写出正确答案．
错误之处：

 

．
正确解答：

 

．

Answer 1

分析：错误之处：①滑动变阻器的电阻为18Ω，计算两端的电压根据公式U=IR不错，但电流代入错误，应该是（3）计算出的电流．
②计算灯泡的实际功率，此时灯泡两端的电压不是额定电压，所以不能利用公式P=UI计算，应该利用公式P=I²R来计算．

解答：解：错误之处：df
正确解答：变阻器两端电压是U′=I′R=0.4A×18Ω=7.2V．
灯的实际功率为P_实=I^′2R_L=（0.4A）²×12Ω=1.92W．
故答案为：df；d 7.2V； f 1.92W．

点评：本题考查电压和电功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是找到解题的错误之处并改正，这也是本题的重点．