Question

有一種亮度可以調(diào)節(jié)的小臺燈，其電路如圖甲所示．電源電壓為24Ⅴ，燈泡L的額定電壓為24Ⅴ，通過燈泡L的電流跟其兩端電壓的關系如圖乙所示．
（1）當燈泡正常發(fā)光時，燈絲的電阻為多少Ω？
（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使燈泡的實際功率為3.6W時，燈泡兩端的電壓是多少Ⅴ？滑動變阻器R連入電路的阻值是多少Ω？

Answer 1

分析：（1）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，根據(jù)圖2讀出對應的電流，根據(jù)歐姆定律求出此時燈絲的電阻；
（2）由圖可知找出燈泡的實際功率為3.6W時燈泡兩端的電壓和電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，再根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出滑動變阻器R連入電路的阻值．

解答：解：（1）由圖乙可知，燈泡兩端的電壓為24V時，燈泡正常發(fā)光，由圖2可知此時通過燈泡的電流I_L=0.4A，
根據(jù)歐姆定律可得，此時燈絲的電阻：
R_L=

UL

IL

=

24V

0.4A

=60Ω；
（2）由圖乙可知，當燈泡兩端的電壓為12V，通過的電流為0.3A時，燈泡的實際功率為3.6W，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_L′=24V-12V=12V，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴滑動變阻器R連入電路的阻值R_滑=

U滑

I滑

=

U滑

IL′

=

12V

0.3A

=40Ω．
答：（1）當燈泡正常發(fā)光時，燈絲的電阻為60Ω；
（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使燈泡的實際功率為3.6W時，燈泡兩端的電壓是12Ⅴ；滑動變阻器R連人電路的阻值是40Ω．

點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是根據(jù)圖乙得出燈泡實際功率為3.6W時燈泡兩端的電壓和通過的電流．