Question

12．如图所示的电路中，灯泡上标有“6V  3W”字样，滑动变阻器的阻值为0～20Ω，当滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表示数为6V，当滑片P在B端时，灯泡的实际功率是多少？

Answer 1

分析 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联；
（1）由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是6V，额定功率是3W，由电功率的变形公式可以求出灯泡正常发光时的电流，由欧姆定律求出灯泡电阻，由串联电路特点及欧姆定律可以求出电源电压．
（2）由串联电路特点及欧姆定律求出电路电流，然后由电功率公式求出灯泡实际功率．

解答 解：（1）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联；电压表测量灯泡两端的电压，
当滑动变阻器的滑片P在中点时，由于电压表示数为6V则灯泡的实际电压与额定电压相等，所以，灯泡L恰好正常发光，
由P=UI得电路中电流为：
I=$\frac{{P}_{L额}}{{U}_{L额}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5 A，
由I=$\frac{U}{R}$得：
滑动变阻器两端的电压为：U′=IR′=0.5A×$\frac{1}{2}$×20Ω=5V，
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和得：
电源电压U=U_L+U′=6V+5V=11V；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：灯泡电阻R_L=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（{6V）}^{2}}{3W}$=12Ω，
当滑片P在B端时，电路总电阻是R=R_L+R₂=12Ω+20Ω=32Ω，
则电路中电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{11V}{32Ω}$≈0.34A，
电灯L的实际功率P_L实=I₁²R_L=（0.34A）²×12Ω≈1.39W．
答：当滑片P在B端时，灯泡的实际功率是1.39W．

点评 分析求出电路结构、熟练应用电功率公式及其变形公式、串联电路特点及欧姆定律即可正确解题．