Question

【題目】有一種亮度可以調節的小臺燈，其電路圖如圖甲所示。電源電壓為12V，通過燈泡L的電流跟其兩端電壓的關系如圖乙所示，燈泡L的額定電壓為12V。求：

(1)燈泡L的額定功率；

(2)燈泡正常工作3min消耗的電能；

(3)調節滑動變阻器R，使燈泡L兩端的電壓為6V，此時滑動變阻器R接入電路的阻值。

Answer 1

【答案】(1)9.6W；(2)1728J；(3)10Ω

【解析】

(1)由圖乙可知，燈泡L的額定電壓U=12V，燈泡L的額定電流I=0.8A，則燈泡的額定功率

P=UI=12V×0.8A=9.6W

燈泡L的額定功率為9.6W。

(2)工作時間

t=3min=180s

則燈泡正常工作3min消耗的電能

W=UIt=12V×0.8A×180s=1728J

消耗的電能為1728J。
(3)由電路圖知，燈泡L和滑動變阻器串聯，由串聯電路電壓的規律知，當UL=6V時，滑動變阻器R兩端的電壓為

UR=U總-UL=12V-6V=6V

由圖乙可知，此時電流為

IR=IL=0.6A

由歐姆定律得，滑動變阻器R接入電路的阻值

滑動變阻器R接入電路的阻值為10Ω。

答：(1)燈泡L的額定功率為9.6W；
(2)燈泡正常工作3min消耗的電能為1728J；
(3)調節滑動變阻器R，使燈泡L兩端的電壓為6V，此時滑動變阻器R接入電路的阻值為10Ω。