Question

4．如圖所示，小明設計了一個調(diào)光燈的電路．燈泡L標有“6V 3W”，R為滑動變阻器，電源電壓U=9V．閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使燈正常發(fā)光．求：
（1）電路中的電流．
（2）此時滑動變阻器接入電路的電阻值
（3）整個電路在1min內(nèi)消耗的電能．

Answer 1

分析 （1）燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和P=UI求出電路中的電流；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路中的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的電阻；
（3）已知電源電壓、電流以及工作的時間，根據(jù)W=UIt即可求出電路消耗的電能．

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓U_L=6V，功率P_L=3W；
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以電路中的電流：I=I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
（2）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以滑動變阻器兩端的電壓：U_R=U-U_L=9V-6V=3V；
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動變阻器接入電路中的電阻：R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω；
（3）電路消耗的電能：W=UIt=9V×0.5A×60s=270J．
答：（1）電路中的電流為0.2A；
（2）滑動變阻器接入電路的阻值為6Ω；
（3）整個電路在1min內(nèi)消耗的電能為270J．

點評 此題考查的是電功率變形公式的應用、串聯(lián)電路的特點以及歐姆定律的應用，解決此類問題的關鍵是熟悉電路特點，靈活選擇公式或公式變形．