Question

3．有一種亮度可以調(diào)節(jié)的小臺燈，其電路圖如圖甲所示，電源電壓為15V，通過燈泡L的電流跟其兩端的電壓的關(guān)系如圖乙所示，燈泡L的額定電壓為12V，則燈泡L的額定功率為9.6W，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使燈泡L的功率為3.6W，此時滑動變阻器R接入的阻值為15Ω，小臺燈正常發(fā)光時，電路消耗的總功率為12W．

Answer 1

分析 （1）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，根據(jù)圖乙讀出對應(yīng)的電流，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（2）由圖可知找出燈泡的實(shí)際功率為3.6W時燈泡兩端的電壓和電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動變阻器兩端的電壓，再根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器R連入電路的阻值；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=UI求出燈泡正常發(fā)光時電路消耗的總功率．

解答 解：（1）由圖乙可知，燈泡兩端的電壓為12V時，通過燈泡的電流I_L額=0.8A，
則燈泡的額定功率：
P_L額=U_L額I_L額=12V×0.8A=9.6W；
（2）由圖乙可知，當(dāng)燈泡兩端的電壓為6V，通過的電流為0.6A時，燈泡的實(shí)際功率為3.6W，
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_滑=U-U_L=15V-6V=9V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動變阻器R連入電路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{滑}}$=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{L}}$=$\frac{9V}{0.6A}$=15Ω；
（3）燈泡正常發(fā)光時，電路消耗的總功率：
P=UI=UI_L額=15V×0.8A=12W．
故答案為：9.6；15；12．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖乙得出燈泡實(shí)際功率為3.6W時燈泡兩端的電壓和通過的電流．