Question

18．如图所示，电源电压恒为6V，灯泡上只标有“2V”字样，滑动变阻器R的最大阻值是20Ω，当滑片置于中点时，小灯泡正常发光．
求：（1）小灯泡的电阻．
（2）小灯泡的额定功率．

Answer 1

分析 （1）当闭合S，当滑片置于中点时，灯泡正常发光，由此可知灯泡两端电压，已知电源电压可求得此时滑动变阻器两端电压，R的最大阻值是20Ω，由此可求得此时电路中的电流，再根据串联电路的电流特点，利用欧姆定律公式变形可求得小灯泡的电阻．
（2）根据（1）求得的小灯泡的电阻．利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$变形可求得小灯泡的额定功率．

解答 解：（1）当滑片置于中点时，小灯泡正常发光．
则滑动变阻器接入电路电阻R_滑=$\frac{20Ω}{2}$=10Ω，
此时灯泡两端电压U_L=2V，则滑动变阻器两端电压U_R=U-U_L=6V-2V=4V，
流经滑动变阻器的电流I_R=$\frac{{U}_{R}}{{R}_{滑}}$=$\frac{4V}{10Ω}$=0.4A，
小灯泡的电流I_L=I_R=0.4A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，小灯泡的电阻R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2V}{0.4A}$=5Ω；
（2）由P=UI，I=$\frac{U}{R}$可得P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，
已经求得小灯泡的电阻R_L=5Ω，
则小灯泡的额定功率P=$\frac{{U}_{额}^{2}}{R}$=$\frac{{（2V）}^{2}}{5Ω}$=0.8W．
答：（1）小灯泡的电阻为5Ω．
（2）小灯泡的额定功率为0.8W．

点评 本题考查了串联电路的电流特点，电功率的计算，欧姆定律及其变形公式的应用，难易程度适中．