Question

15．将一种亮度可调的小台灯L与一用电器R₁接入电路，如图（1）所示，电源电压和灯泡L的额定电压为24V，通过灯泡L的电流跟两端电压的关系如图（2）．当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为60Ω，移动滑动变阻器R的滑片P，使灯泡的实际功率为3.6W时，灯泡两端的电压是12V，滑动变阻器R接入电路的阻值是40Ω．

Answer 1

分析 （1）由图灯泡L与滑动变阻器R串联再与R₁并联，由图象读出灯泡额定电压下的电流，根据I=$\frac{U}{R}$计算此时灯丝电阻；
（2）根据P=UI，在图象中找到灯泡实际功率为3.6W时对应的电压和电流即可；
（3）已知灯泡的实际电压和电流，根据串联电路特点和欧姆定律计算滑动变阻器连入的阻值．

解答 解：
由图（1）灯泡L与滑动变阻器R串联再与R₁并联，
已知灯泡L的额定电压为24V，由（2）图象可知，此时通过灯泡的电流为0.4A，
根据I=$\frac{U}{R}$，灯泡正常发光时灯丝电阻：
R_L=$\frac{{U}_{额}}{{I}_{额}}$=$\frac{24V}{0.4A}$=60Ω；
（2）由图象可知，当灯泡电压U′=12V，通过灯泡的电流I′=0.3A，
根据P=UI可知，符合灯泡的实际功率为3.6V，所以此时灯泡电压是12V；
（3）根据串联电路的电压特点，滑动变阻器R两端的电压：
U_R=U-U′=24V-12V=12V，
通过R的电流：I_R=I′=0.3A，
所以滑动变阻器连入的阻值：R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{12V}{0.3A}$=40Ω．
故答案为：60；12；40．

点评 本题考查了串联电路的电压和电流特点以及欧姆定律的应用，关键根据题意能从图象中读出有用的电压和电流值．