Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓恒為8V，燈泡L上標(biāo)有“6V 3W”字樣，已知滑動(dòng)變阻器R的最大電阻為20Ω，電壓表的量程為0-15V。若燈泡電阻恒定不變，開關(guān)S閉合時(shí)：

(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路電阻為多大時(shí)，燈泡L正常發(fā)光?

(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)為4V，此時(shí)燈泡L的實(shí)際電功率多大?(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))

(3)在不超過燈泡額定功率的情況下，燈泡的實(shí)際可調(diào)節(jié)的功率范圍多大?

Answer 1

【答案】(1)4Ω (2) 1.33W (3)0.75W--3W

【解析】由電路圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測L兩端的電壓。

（1）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡正常發(fā)光，所以，由P=UI可得，電路中的電流：I=PL/UL=3W/6V=0.5A，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：UR =U總-UL=8V-6V=2V，

由I=U/R可得，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻：R=UR/I=2V/0.5A=4Ω；

（2）燈泡的電阻：RL =UL/I=6V/0.5A=12Ω，當(dāng)電壓表示數(shù)為4V時(shí)，燈泡L的實(shí)際電功率：P實(shí) =U實(shí)2/RL=(4V)2/12Ω≈1.33W；

（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，燈泡的實(shí)際功

率最小，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電路中的最小電流：I小=U/RL+R大=8V/12Ω+20Ω=0.25A，

燈泡的最小實(shí)際功率：PL小 =I小 2RL =（0.25A）2×12Ω=0.75W，

燈泡的最大實(shí)際功率和額定功率相等，即為3W，則燈泡的實(shí)際可調(diào)節(jié)的功率范圍為0.75W～3W。