Question

【题目】小明根据如图甲所示的电路组装成调光灯，并进行测试。电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是6V，小灯泡的I-U图像如图乙所示。求：

（1）小灯泡正常发光时的电阻。

（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能。

（3）经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少？

（4）小明认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，请写出一种出现这种情况的原因。

Answer 1

【答案】（1）6Ω（2）3600J（3）25%（4）灯泡发光时的电压比电源电压小太多或者滑动变阻器消耗的电能太多

【解析】

（1）由图乙可知，小灯泡正常发光时的电流I额=1A，额定电压U额=6V，

小灯泡正常发光时的电阻R==6Ω；

（2）小灯泡正常发光消耗的电能W=UIt=6V×1A×10×60s=3600J；

（3）小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，即=50%，P额=U额I额=6V×1A=6W，此时电路总功率P===12W，电源电压U===12V，当小灯泡两端的电压为3V时，流过小灯泡的电流为0.7A，此时小灯泡的实际功率P实=U1I1=3V×0.7A=2.1W，电路总功率P′=UI1=12V×0.7A=8.4W，小灯泡的实际功率P实占电路总功率的百分比为==25%；

（4）由（3）分析可知，调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，是小灯泡两端的电压太小或滑动变阻器两端的电压太大。

答：（1）小灯泡正常发光时的电阻是6Ω；

（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能是3600J；

（3）小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是25%；

（4）详见解析。