Question

如圖所示，標(biāo)有“6V 3W”字樣的小燈泡與最大阻值為10Ω的滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中．當(dāng)變阻器連入電路中的電阻為6Ω時(shí)燈正常發(fā)光．（不考慮燈泡電阻受溫度影響，電源電壓不變）
求：
（1）電源電壓；
（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)變阻器的電流在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

分析：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率和額定功率相等，利用功率公式P=UI求出燈泡的額定電流，再由歐姆定律求出燈泡的電阻；因L與電阻R串聯(lián)，由歐姆定律可求得R兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可求得電源電壓；
（2）根據(jù)Q=UIt求出通過(guò)變阻器的電流在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量．

解答：解：（1）根據(jù)P=UI可得，燈正常發(fā)光時(shí)的電流：
I_L=

PL

UL

=

3W

6V

=0.5A，
根據(jù)歐姆定律可得，燈泡電阻：
R_L=

UL

IL

=

6V

0.5A

=12Ω；
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓：
U_R=IR=IL_R=0.5A×6Ω=3V，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴電源電壓U=U_L+U_R=6V+3V=9V；
（2）通過(guò)變阻器的電流在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量：
Q=U_RIt=U_RI_Lt=3V×0.5A×60s=90J．
答：（1）電源電壓為9V；
（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)變阻器的電流在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為90J．

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、焦耳定律的靈活應(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、功率和額定功率相等．