Question

小明制作了一個(gè)調(diào)光燈，已知小燈泡銘牌是“6V3W”（設(shè)燈絲電阻不變），電源電壓為9V，變阻器的阻值范圍是0～50Ω，燈泡的發(fā)光效率為20%．
（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的燈絲電阻為

12

Ω．
（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的發(fā)光功率為

0.6

W．
（3）當(dāng)變阻器R的阻值調(diào)至

10.5

Ω時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率恰好為1.92W．

Answer 1

分析：（1）由燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率，根據(jù)R=

U2

P

求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的燈絲電阻；
（2）燈泡正常工作時(shí)的功率為額定功率，利用燈泡的發(fā)光效率求出此時(shí)的發(fā)光功率；
（3）根據(jù)P=I²R的變形式求出串聯(lián)電路的電流，根據(jù)歐姆定律求出串聯(lián)電路中的電流，根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻．

解答：解：（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的燈絲電阻R=

U 2 L

P

=

(6V)2

3W

=12Ω；
（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的發(fā)光功率P_發(fā)光=Pη=3W×20%=0.6W；
（3）當(dāng)小燈泡的實(shí)際功率恰好為1.92W時(shí)，
電路中的電流I=

P實(shí) R

=

1.92W 12Ω

=0.4A，
串聯(lián)電路的總電阻R_總=

U

I

=

9V

0.4A

=22.5Ω，
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R_滑=R_總-R=22.5Ω-12Ω=10.5Ω．
故答案為：（1）12；（3）0.6；（3）10.5．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電阻、電流、發(fā)光功率的計(jì)算，關(guān)鍵是功率的靈活運(yùn)用和串聯(lián)特點(diǎn)的應(yīng)用，還要注意燈泡發(fā)光效率的利用．