Question

如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡标有“6V 3W”的字样．移动滑动变阻器的滑片P．使小灯泡正常

如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡标有“6V 3W”的字样．移动滑动变阻器的滑片P．使小灯泡正常发光时，此时电压表的示数为l.2V．（忽略其他因素对灯丝电阻的影响）求：（1）小灯泡正常发光1分钟消耗的电能为多少J？（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻多大？（3）当滑动变阻器处于最小值时，小灯泡不会烧坏，此时小灯泡的实际功率多大？

Answer 1

（1）小灯泡正常发光1分钟消耗的电能：W=Pt=3W×60s=180J；
（2）小灯泡正常发光时，由P=UI可知，电路中的电流：I=

P

U

=

3W

6V

=0.5A；
由I=

U

R

可得，滑动变阻器连入电路的电阻：R=

U滑

I

=

1.2V

0.5A

=24Ω；
（3）因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压：U=U_滑+U_额=1.2V+6V=7.2V；
由P=

U2

R

可得，灯泡的阻值：R_L=

U 2 额

P额

=

(6V)2

3W

=12Ω；
当滑动变阻器处于最小值时，电路为灯泡的基本电路，此时小灯泡的实际功率：P_实=

U2

RL

=

(7.2V)2

12Ω

=4.32W．
答：（1）小灯泡正常发光1分钟消耗的电能为180J；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻为24Ω；
（3）当滑动变阻器处于最小值时，小灯泡不会烧坏，此时小灯泡的实际功率为4.32W．