Question

20．有一種亮度可以調(diào)節(jié)的小臺(tái)燈，其電路圖如圖甲所示．電源電壓為15V，通過(guò)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；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使燈泡L的功率為3.6W，此時(shí)滑動(dòng)變阻器R連入電路的阻值為15Ω，10分鐘電路消耗的電能為5400J．

Answer 1

分析 （1）額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，根據(jù)圖象讀出12V對(duì)應(yīng)的電流，利用P=UI求出額定功率；
（2）根據(jù)圖象讀出燈泡的實(shí)際功率為3.6W時(shí)電路中的電流和燈泡兩端的電壓，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，利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻．
（3）知道電源電壓、電路中的電流和通電時(shí)間，利用W=UIt求10分鐘電路消耗的電能．

解答 解：（1）由I-U圖象知，電壓U_額=12V所對(duì)應(yīng)的電流I_額=0.8A，
燈泡L的額定功率P_額=U_額I_額=12V×0.8A=9.6W；
（2）由I-U圖象可知，燈兩端的電壓為U_L=6V，通過(guò)的電流為I_L=0.6A，
此時(shí)燈泡的功率為P=U_LI_L=6V×0.6A=3.6W；
由于燈與變阻器串聯(lián)，各處電流相等，通過(guò)變阻器的電流為0.6A．
變阻器兩端的電壓U_阻=U-U_燈=15V-6V=9V，
由I=$\frac{U}{R}$，可得，
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{9V}{0.6A}$=15Ω．
（3）10分鐘電路消耗的電能：
W=UIt=15V×0.6A×10×60s=5400J．
故答案為：9.6；15；5400．

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)鍵是根據(jù)圖象讀出燈泡的實(shí)際功率為3.6W時(shí)兩端的電壓和通過(guò)的電流．