Question

11．如圖甲所示，電源電壓恒為3V，小燈泡銘牌上標(biāo)有“3V  0.8W”的字樣，調(diào)節(jié)滑動(dòng)  變阻器，使小燈泡正常發(fā)光，求：
（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻．
（2）小燈泡正常發(fā)光300s，所消耗的電能．
（3）已知小燈泡的I-U關(guān)系如圖乙所示，現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V 時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率為多少？

Answer 1

分析 （1）已知燈泡額定電壓與額定功率，應(yīng)用電功率公式可以求出燈泡電阻．
（2）已知燈泡額定功率與發(fā)光時(shí)間，應(yīng)用W=Pt可以求出燈泡消耗的電能．
（3）應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)求出燈泡兩端電壓，然后由圖示圖象求出通過(guò)燈泡的電流，然后由P=UI可以求出燈泡的實(shí)際功率．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L額}^{2}}{{P}_{L額}}$=$\frac{（3{V）}^{2}}{0.8W}$=11.25Ω；
（2）燈泡正常發(fā)光t=300s消耗的電能：
W=P_L額t=0.8W×300s=240J；
（3）由圖示電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，
電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器電壓，燈泡兩端電壓：U_{L實(shí)際}=U-U_R=3V-2.5V=0.5V，
由圖示圖象可知，燈泡兩端電壓為0.5V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流為0.1A，
燈泡的實(shí)際功率：P_{L實(shí)際}=U_{L實(shí)際}I=0.5V×0.1A=0.05W；
答：（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為11.25歐姆．
（2）小燈泡正常發(fā)光300s，所消耗的電能為240J．
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V 時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率為0.05W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求電阻、電功與電功率問(wèn)題，分析清楚電路圖與圖示圖象是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)、電功與電功率公式可以解題．