Question

【題目】小莉在實踐活動中設計的模擬調光燈電路，如圖所示．她選用的電源電壓恒為12V，小燈泡上標有“6V 6W”、滑動變阻器上標有“20Ω 2A”字樣．若不考慮燈泡溫度對電阻的影響，閉合開關S后，問：

（1）小燈泡正常發光時的電阻是多少？

（2）當滑動變阻器的滑片P在中點時，電壓表的示數以及電路消耗的總功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）小燈泡正常發光時的電阻是6Ω；

（2）當滑動變阻器的滑片P在中點時，電壓表的示數為4.5V，電路消耗的總功率是9W．

【解析】試題分析：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓．

（1）燈泡正常發光時的功率和額定功率相等，根據P=求出燈泡的電阻；

（2）當滑動變阻器的滑片P在中點時，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，再根據歐姆定律求出燈泡兩端的電壓，利用P=UI求出電路消耗的總功率．

解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓．

（1）燈泡正常發光時的電壓為6V，功率為6W，

根據P=可得，燈泡的電阻：

RL===6Ω；

（2）當滑動變阻器的滑片P在中點時，接入電路的電阻R=10Ω，

由串聯電路中總電阻等于各分電阻之和可知：

總阻值R總=RL+R=6Ω+10Ω=16Ω，

所以電路中的電流：

I===0.75A，

電壓表的示數：

UL=IRL=0.75A×6Ω=4.5V，

電路消耗的總功率：

P=UI=12V×0.75A=9W．

答：（1）小燈泡正常發光時的電阻是6Ω；

（2）當滑動變阻器的滑片P在中點時，電壓表的示數為4.5V，電路消耗的總功率是9W．