Question

6．如圖甲所示，額定電壓為20V的燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接入電路，電源電壓為30V．燈泡L的I-U圖象如圖乙所示，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，求：
（1）燈泡的額定功率；
（2）10min內(nèi)燈泡消耗的電能；
（3）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓在圖象中確定對(duì)應(yīng)的額定電流，利用公式P=UI得到額定功率；
（2）已知燈泡額定功率和正常工作時(shí)間，利用公式W=Pt得到消耗的電能；
（3）已知電源電壓和燈泡額定電壓，可以得到滑動(dòng)變阻器兩端電壓；已知滑動(dòng)變阻器兩端電壓和通過(guò)的電流，利用R=$\frac{U}{I}$得到滑動(dòng)變阻器接入電路電阻．

解答 解：
（1）由圖象知，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，額定電流為I_額=0.4A，
所以燈泡額定功率為P_額=U_額I_額=20V×0.4A=8W；
（2）因?yàn)镻=$\frac{W}{t}$，
所以燈泡消耗的電能為W=Pt=8W×600s=4800J；
（3）當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U_R=U-U_L=30V-20V=10V，
電路電流為I=I_額=0.4A，
所以滑動(dòng)變阻器接入電路電阻為R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{10V}{0.4A}$=25Ω．
答：
（1）燈泡的額定功率是8W；
（2）10min內(nèi)燈泡消耗的電能為4800J；
（3）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為25Ω．

點(diǎn)評(píng) 此題考查的是我們對(duì)歐姆定律、電功率有關(guān)公式的掌握和應(yīng)用，根據(jù)圖象確定燈泡正常發(fā)光的電流，是解答此題的關(guān)鍵．