Question

18．小剛同學在實踐活動中自制了一個可調(diào)節(jié)亮度的臺燈，他設計的電路如圖所示，燈泡L上標有“220V、40W”，滑動變阻器R_P上標有“990Ω、1A”，設燈泡的電阻不隨溫度改變，電源電壓保持220V不變．求：
（1）燈泡的電阻．
（2）燈泡最暗時，燈泡消耗的電功率．
（3）整個電路消耗總功率為多少．

Answer 1

分析 （1）由燈的銘牌可知燈的額定電壓和額定功率，由歐姆定律I=$\frac{U}{R}$和P=UI求燈泡的電阻；
（2）由圖知，滑動變阻器和燈串聯(lián)，當滑片P在最左端時滑動變阻器全部接入電路，燈泡最暗，利用歐姆定律求此時電路中的電流，再根據(jù)P=I²R求出此時燈的實際功率；
（3）根據(jù)P=UI計算整個電路消耗總功率．

解答 解：
（1）I=$\frac{U}{R}$和P=UI可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（220V）^{2}}{40W}$=1210Ω；
（2））由圖可知滑動變阻器和燈串聯(lián)，當滑片P在最左端時滑動變阻器連入電阻最大，R_滑=990Ω，此時電路中的電流最小，燈泡最暗：
此時電路中電流：
I′=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑}}$=$\frac{220V}{1210Ω+990Ω}$=0.1A，
因此燈泡的實際功率：P_L′=I′²R_L=（0.1A）²×1210Ω=12.1W；
（3）此時電路消耗的總功率：
P_總=UI′=220V×0.1A=22W．
答：（1）燈泡的電阻是1210Ω；
（2）燈泡最暗時，燈泡消耗的電功率是12.1W；
（3）整個電路消耗總功率為22W．

點評 本題考查了串聯(lián)電路特點、歐姆定律、電功率計算公式的變形應用，注重了公式變形應用能力的考查．