Question

15．如圖甲所示，額定電壓為20V的燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接入點(diǎn)路，電源電壓為24V．燈泡L的I-U圖象如圖乙所示，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，求：

（1）通過燈泡的電流；
（2）燈泡消耗的電功率；
（3）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值．

Answer 1

分析 （1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，由圖乙讀出通過燈泡的電流；
（2）利用P=UI求出燈泡所消耗的電功率；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值．

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓U_L=20V，由圖乙可知此時(shí)通過燈泡的電流I_L=0.4A，
（2）燈泡所消耗的電功率：
P_L=U_LI_L=20V×0.4A=8W；
（3）燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)；
串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_L=24V-20V=4V，
由于串聯(lián)電路中各處的電流相等，則I_R=I_L=0.4A
由I=$\frac{U}{R}$得：
滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{4V}{0.4A}$=10Ω．
答：（1）通過燈泡的電流為0.4A；
（2）燈泡所消耗的電功率為8W；
（3）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為10Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等并能從圖象中得出對(duì)應(yīng)的電流．