Question

4．一種亮度可以調節的小臺燈，其電路如圖甲．電源電壓為24Ⅴ，燈泡L的額定電壓為24Ⅴ，通過燈泡L的電流跟其兩端電壓的關系如圖乙．當燈泡正常發光時，燈絲的電阻為60Ω．調節滑動變阻器R，使燈泡的實際功率為3.6W時，燈泡兩端的電壓是12Ⅴ，滑動變阻器R連入電路的阻值是40Ω．

Answer 1

分析 （1）額定電壓下燈泡正常工作，根據圖象讀出對應的電流，根據歐姆定律求出此時燈絲的電阻；
（2）先根據P=UI從圖象中得出燈泡的實際功率為3.6W時燈泡兩端的電壓和通過的電流，根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律求出滑動變阻器R連人電路的阻值．

解答 解：（1）燈泡正常工作時的電壓U_L=24V，由圖可知通過燈泡的電流I_L=0.4A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{24V}{0.4A}$=60Ω；
（2）由圖象可知，當U_L′=12V，I=I_L′=0.3A時，燈泡的實際功率：
P_L′=U_L′I_L′=12V×0.3A=3.6W，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，此時滑動變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_L′=24V-12V=12V，
滑動變阻器接入電路的電阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{12V}{0.3A}$=40Ω．
故答案為：60；12；40．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，關鍵是根據圖象得出不同電壓下通過燈泡的電流．