Question

【題目】小明根據如圖甲所示的電路組裝成調光燈，并進行測試。電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓是6V，小燈泡的I-U圖像如圖乙所示。求：

（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻。

（2）小燈泡正常發(fā)光10min消耗的電能。

（3）經測算，小燈泡正常發(fā)光時的功率占電路總功率50%，如果把燈光調暗，使小燈泡兩端電壓為3V，小燈泡的實際功率占電路總功率的百分比是多少？

（4）小明認為這個調光燈使用時，小燈泡的功率占電路總功率的百分比太低，請寫出一種出現這種情況的原因。

Answer 1

【答案】（1）6Ω（2）3600J（3）25%（4）燈泡發(fā)光時的電壓比電源電壓小太多或者滑動變阻器消耗的電能太多

【解析】

（1）由圖乙可知，小燈泡正常發(fā)光時的電流I額=1A，額定電壓U額=6V，

小燈泡正常發(fā)光時的電阻R==6Ω；

（2）小燈泡正常發(fā)光消耗的電能W=UIt=6V×1A×10×60s=3600J；

（3）小燈泡正常發(fā)光時的功率占電路總功率50%，即=50%，P額=U額I額=6V×1A=6W，此時電路總功率P===12W，電源電壓U===12V，當小燈泡兩端的電壓為3V時，流過小燈泡的電流為0.7A，此時小燈泡的實際功率P實=U1I1=3V×0.7A=2.1W，電路總功率P′=UI1=12V×0.7A=8.4W，小燈泡的實際功率P實占電路總功率的百分比為==25%；

（4）由（3）分析可知，調光燈使用時，小燈泡的功率占電路總功率的百分比太低，是小燈泡兩端的電壓太小或滑動變阻器兩端的電壓太大。

答：（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻是6Ω；

（2）小燈泡正常發(fā)光10min消耗的電能是3600J；

（3）小燈泡的實際功率占電路總功率的百分比是25%；

（4）詳見解析。