Question

7．如圖所示，小燈泡L上標有“2.0V、0.25A”字樣，假設小燈泡的電阻不隨溫度變 化．電源電壓為3V，當電壓表的示數(shù)為2.4V時．則：
（1）電流表的示數(shù)為多少？
（2）小燈泡的實際功率為多少？
（3）滑動變阻器接入電路的電阻為多少？
（4）調(diào)節(jié)滑動變阻器，使小燈泡正常工作，若電源能提供的能量為7.5×10³J，電源能供電多長時間？

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測L兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）知道燈泡的額定電壓和額定電流，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻，根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)為2.4V時電路中的電流；
（2）根據(jù)P=UI求出小燈泡的實際功率；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的電阻；
（4）燈泡正常發(fā)光時的電流和額定電流相等，根據(jù)W=UIt求出電源能供電的時間．

解答 解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測L兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L額}}{{I}_{L額}}$=$\frac{2.0V}{0.25A}$=8Ω；
當電壓表的示數(shù)為2.4V時，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.4V}{8Ω}$=0.3A；
（2）小燈泡的實際功率：
P_L=U_LI=2.4V×0.3A=0.72W；
（3）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_L=3V-2.4V=0.6V，
滑動變阻器接入電路中的電阻：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{0.6V}{0.3A}$=2Ω；
（4）電源能提供的能量為7.5×10³J，由W=UIt可得，電源能供電的時間：
t=$\frac{W}{U{I}_{L}}$=$\frac{7.5×1{0}^{3}J}{3V×0.25A}$=1×10⁴s．
答：（1）電流表的示數(shù)為0.3A；
（2）小燈泡的實際功率為0.72W；
（3）滑動變阻器接入電路的電阻為2Ω；
（4）調(diào)節(jié)滑動變阻器，使小燈泡正常工作，若電源能提供的能量為7.5×10³J，電源能供電1×10⁴s．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式、電功公式的應用，要注意燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等．