Question

如圖所示，標有“6V 3W”字樣的小燈泡與最大阻值為30Ω的滑動變阻器串聯在電路中．當變阻器連入電路中的電阻為12Ω時燈正常發光．（不考慮燈泡電阻受溫度影響，電源電壓不變）求：當變阻器連入電路的電阻為18Ω時，
（1）燈泡電阻、電源電壓；
（2）變阻器兩端電壓；
（3）燈泡的實際功率．
三（4）班小明同學的求解如下：
解：（1）燈正常發光時的電流P=UI，I=

P

U

=

3W

6V

=0.5A   …a
燈泡電阻為R_L=

U

I

=

6V

0.5A

=12Ω  …b
電源電壓U=I（R_L+R）=0.5A×（12Ω+12Ω）=12V …c
（2）變阻器兩端電壓是U′=IR=0.5A×18Ω=9V   …d
（3）電路中的電流I′=

U

RL+R

=

12V

12Ω+18Ω

=0.4A  …e
所以燈的實際功率為P=U I=6V×0.4A=2.4W …f
請指出小明解題過程中的錯誤之處（只要求寫出錯誤計算式后的字母，可能有多步錯誤）并寫出正確答案．
錯誤之處：

 

．
正確解答：

 

．

Answer 1

分析：錯誤之處：①滑動變阻器的電阻為18Ω，計算兩端的電壓根據公式U=IR不錯，但電流代入錯誤，應該是（3）計算出的電流．
②計算燈泡的實際功率，此時燈泡兩端的電壓不是額定電壓，所以不能利用公式P=UI計算，應該利用公式P=I²R來計算．

解答：解：錯誤之處：df
正確解答：變阻器兩端電壓是U′=I′R=0.4A×18Ω=7.2V．
燈的實際功率為P_實=I^′2R_L=（0.4A）²×12Ω=1.92W．
故答案為：df；d 7.2V； f 1.92W．

點評：本題考查電壓和電功率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是找到解題的錯誤之處并改正，這也是本題的重點．