Question

19．如圖所示，一只標有“8V 4W”的燈泡L與一只滑動變阻器R串聯(lián)，開關(guān)S閉合，滑片P在b點時，電壓表示數(shù)為12V，燈正常發(fā)光；當滑片P從b點移到a點時，電路中電阻增大了6Ω，求：
（1）燈泡的阻值及電源電壓； 
（2）滑片P在a點時，燈泡的實際功率多大？

Answer 1

分析 （1）已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可求燈泡的電阻，電壓表測量的是電源電壓，電壓表的示數(shù)就是電源電壓．
（2）滑動片P在b點時，燈泡正常發(fā)光，根據(jù)公式P=UI求出此時電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出滑動變阻器兩端的電壓，進一步求出滑片P在b點時的電阻，當滑片P從b點滑到a點時，電路中電阻增大了6Ω，求出此時的電阻，根據(jù)公式I=$\frac{U}{R}$求出此時電路電流，最后利用公式P=I²R求出滑動片P在a點時，燈泡的實際功率．

解答 解：（1）電壓表測量的是電源電壓，所以電源電壓為12V．
燈泡的電阻值R=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{{（8V）}^{2}}{4W}$=16Ω．
（2）滑動片P在b點時，電路中的電流I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{4W}{8V}$=0.5A，滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_L=12V-8V=4V．
滑片P在b點時的電阻R_b=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{L}}$=$\frac{4V}{0.5A}$=8Ω，滑片P從b點滑到a點時電阻為R_a=8Ω+6Ω=14Ω，
此時電路電流I=$\frac{U}{{R}_{總}}$=$\frac{U}{R{+R}_{a}}$=$\frac{12V}{16Ω+14Ω}$=0.4A，
燈泡的實際功率P=I²R=（0.4A）²×16Ω=2.56W．
答：（1）燈泡的電阻值及電源電壓分別是16歐和12V．
（2）燈泡的實際功率為2.56W．

點評 本題考查電阻、電壓、電流和電功率的計算，關(guān)鍵是歐姆定律的應(yīng)用和串聯(lián)電路電壓的規(guī)律．