Question

20．某種調(diào)光臺燈的電路如圖甲所示，其電源電壓為24V，燈泡L的額定電壓為24V，燈泡的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示．燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲的電阻為60Ω；滑動變阻器接入電路的阻值為90Ω時(shí)，燈泡實(shí)際功率為1.2W，此時(shí)通電1min，電流通過滑動變阻器產(chǎn)生的熱量是216J．

Answer 1

分析 根據(jù)乙圖象，讀出燈泡兩端電壓為24V時(shí)的電流，由R=$\frac{U}{I}$計(jì)算電阻，由圖象讀出燈泡的實(shí)際功率為1.2W時(shí)，電路中的電流和燈泡兩端的電壓，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，利用歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的電阻，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，由Q=I²Rt計(jì)算所產(chǎn)生的熱量．

解答 解：
由圖象可知，燈泡兩端的電壓U_額=24V時(shí)，通過燈泡的電流I_額=0.4A，
燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：
R=$\frac{{U}_{額}}{{I}_{額}}$=$\frac{24V}{0.4A}$=60Ω；
由圖象可知，當(dāng)U_L=6V，I=I_L=0.2A時(shí)，燈泡的實(shí)際功率為1.2W，
因?yàn)榇��?lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，此時(shí)變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_L=24V-6V=18V，
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{18V}{0.2A}$=90Ω，
電流通過滑動變阻器產(chǎn)生的熱量：Q=I²R_滑t=（0.2A）²×90Ω×1×60s=216J．
故答案為：60；90；216．

點(diǎn)評 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)鍵是根據(jù)圖象讀出燈泡的實(shí)際功率為3.6W時(shí)兩端的電壓和通過的電流．