Question

【題目】小明用標有“6V 3W”字樣的燈L1和滑動變阻器R0制作成一個調光臺燈．電路如甲圖所示，電源電壓10V，閉合開關S，調節滑動變阻器使燈L1正常發光．則：
（1）求此時流經燈L1的電流I；
（2）求此時變阻器R0的阻值；
（3）若用另一個燈L2“12V 18W”替換滑動變阻器接入原電路（如乙圖所示），請你通過計算判斷此時L1能否正常發光？也請通過計算判斷結論“同一電路中的燈泡，額定功率越大亮度越亮”是否正確？

Answer 1

【答案】
（1）解：閉合開關S，調節滑動變阻器使燈L1正常發光，L1的電壓為6V，

燈L1正常發光時的電流I= =0.5A；

（2）解：根據串聯電路電流的規律，通過R0的電流I2=I=0.5A，

根據串聯電路電壓的規律，R0兩端電壓U2=U﹣U燈=10V﹣6V=4V，由歐姆定律，電阻R0= =8Ω；

（3）解：根據P= ，L2的電阻RL2= = =8Ω，RL2=R0，根據分壓原理，燈L2的電壓不變，所以L1的電壓不變，故L1能正常發光，

因電路的總電阻沒有變，故此時電流也沒有變，仍為0.5A，

此時L2實際功率P實=I2RL2=（0.5A）2×8Ω=2W＜3W，燈L2亮度小于燈L1，雖然L2的額定功率18W大于燈L1的額定功率3W，但L2亮度小于燈L1，則同一電路中的燈泡，額定功率越大亮度越亮是不正確的．

【解析】“6V 3W”表示燈的額定電壓為6V，燈的額定功率為3W，（1）根據P=UI求燈的額定電流；（2）根據串聯電路電流的規律和電壓規律，由歐姆定律求出R0；（3）根據P= 求燈的電阻，根據分壓原理和串聯電路電壓的規律判斷L1的發光情況；根據歐姆定律確定此時電路的電流大小，根據P實=I2RL2求燈的實際功率，由實際功率確定燈的亮度，據此分析回答．
【考點精析】關于本題考查的歐姆定律及其應用和電功率的計算公式，需要了解歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能得出正確答案．