Question

10．如圖所示，電源電壓U為6V并保持不變，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“24Ω 1A”．當(dāng)滑片P移至最左端時(shí)，燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)0.5A；當(dāng)滑片P移至中點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A．
（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻多大？
（2）滑片P在最左端時(shí)，5min內(nèi)電流通過(guò)燈泡做功多大？
（3）滑片P在中點(diǎn)時(shí)，燈泡的實(shí)際功率多大？

Answer 1

分析 （1）當(dāng)滑片P移至最左端時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，根據(jù)歐姆定律求出燈絲電阻；
（2）滑片P在最左端時(shí)，根據(jù)W=UIt求出5min內(nèi)電流通過(guò)燈泡做的功；
（3）滑片P在中點(diǎn)時(shí)，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓，根據(jù)P=UI求出燈泡的實(shí)際功率．

解答 解：（1）當(dāng)滑片P移至最左端時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，
則電源的電壓U=6V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈絲電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（2）滑片P在最左端時(shí)，5min內(nèi)電流通過(guò)燈泡做的功：
W_L=UI_Lt=6V×0.5A×5×60s=900J；
（3）滑片P在中點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_滑=IR_滑=0.3A×$\frac{24Ω}{2}$=3.6V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各電壓之和，
所以，燈泡兩端的電壓：
U_L′=U-U_滑=6V-3.6V=2.4V，
燈泡的實(shí)際功率：
P_L=U_L′I=2.4V×0.3A=0.72W．
答：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻為12Ω；
（2）滑片P在最左端時(shí)，5min內(nèi)電流通過(guò)燈泡做功為900J；
（3）滑片P在中點(diǎn)時(shí)，燈泡的實(shí)際功率為0.72W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功公式、電功率公式的應(yīng)用，要注意燈泡的電阻是變化的．