Question

如图所示，电源电压不变，小灯泡标有“6V  3W”的字样，滑动变阻器的最大阻值是24欧，
求：（1）小灯泡正常工作10分钟将消耗多少电能？
（2）当滑片在中点时，灯正常发光，则电源电压为多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）知道小灯泡的铭牌（额定电压和额定功率），小灯泡正常工作时的实际功率等于额定功率，利用W=Pt求消耗的电能；
（2）知道滑动变阻器的最大阻值，可求当滑片在中点时滑动变阻器连入的电阻；知道小灯泡的铭牌（额定电压和额定功率），利用P=UI=求小灯泡的电阻；
知道小灯泡正常工作，利用P=UI可求此时通过灯的电流，利用欧姆定律的变形公式U=IR求电源电压．
解答：解：
（1）∵小灯泡正常工作，
∴P=P_额=3W，
∵P=，
∴小灯泡正常工作10分钟将消耗的电能：
W=Pt=3W×10×60s=1800J；
（2）由题知，滑动变阻器的最大阻值为24Ω，则当滑片在中点时滑动变阻器连入的电阻R=×24Ω=12Ω；
∵P=UI=，
∴小灯泡的电阻：
R_L===12Ω，
∵小灯泡正常工作，P=UI，
∴此时通过灯的电流：
I===0.5A，
∵I=，
∴电源电压：
U=I（R+R_L）=0.5A×（12Ω+12Ω）=12V．
答：（1）小灯泡正常工作10分钟将消耗1800J的电能；
（2）当滑片在中点时，灯正常发光，则电源电压为12V．
点评：本题考查了学生对欧姆定律、电功率公式及其变形公式、串联电路特点的了解与掌握，利用好小灯泡的铭牌（额定电压、额定功率）是本题的关键．