Question

要把一只額定電流為0.2安的小燈泡接入電壓恒定為9伏的電源兩端，為安全起見，將小燈泡與一個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后接入電路，如圖所示，開關(guān)閉合后，移動(dòng)滑片，當(dāng)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為1.04瓦時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光．
（1）小燈泡的額定電壓和額定功率分別是多少？
（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)變阻器接入電路的阻值是多少？
（3）移動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)電路中電流為0.1安時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率是多少（不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響）？

Answer 1

解：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.2A，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴根據(jù)P=UI可得，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_滑===5.2V，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴燈泡的額定電壓：
U_L=U-U_滑=9V-5.2V=3.8V，
燈泡的額定功率：
P_L=U_LI_L=3.8V×0.2A=0.76W；
（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)變阻器接入電路的阻值：
R===26Ω；
（3）燈泡的電阻：
R_L===19Ω，
當(dāng)電路中電流為0.1安時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率：
P_L′=I²R_L=（0.1A）²×19Ω=0.19W．
答：（1）小燈泡的額定電壓為3.8V，額定功率為0.76W；
（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)變阻器接入電路的阻值是26Ω；
（3）移動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)電路中電流為0.1安時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率是0.19W．
分析：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流和額定電流相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=UI求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓即為燈泡的額定電壓，利用P=UI求出燈泡的額定功率；
（2）根據(jù)歐姆定律求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)變阻器接入電路的阻值；
（3）根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻，再根據(jù)P=I²R求出電路中電流為0.1安時(shí)小燈泡的實(shí)際功率．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流和額定電路相等．