Question

17．有一種亮度可以調(diào)節(jié)的小臺燈，其電路圖如圖甲所示．電源電壓為15V，通過燈泡L的電流跟其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示，燈泡L的額定電壓為12V，則燈泡L的額定功率為9.6W；燈泡正常工作3min，消耗的電能為1728J；調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使燈泡L的功率為3.6W，此時滑動變阻器R連入電路的阻值為15Ω．

Answer 1

分析 （1）燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)圖象讀出燈泡的額定電流，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（2）燈泡正常發(fā)光時的功率和額定功率相等，根據(jù)W=Pt求出正常工作3min消耗的電能；
（3）從圖象中讀出燈泡的功率為3.6W時的電流和電壓，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，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接入電路中的電阻．

解答 解：（1）由圖象可知，燈泡兩端的電壓U_額=12V時，通過燈泡的額定電流I_額=0.8A，
則燈泡的額定功率：
P_額=U_額I_額=12V×0.8A=9.6W；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，燈泡正常工作3min消耗的電能：
W=P_額t=9.6W×3×60s=1728J；
（3）由圖象可知，當U_L=6V，I_L=0.6A時，燈泡的實際功率為3.6W，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_L=15V-6V=9V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動變阻器接入電路中的電阻：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{9V}{0.6A}$=15Ω．
故答案為：9.6；1728；15．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功公式、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出燈泡的實際功率為3.6W時兩端的電壓和通過的電流．