Question

如图所示电路中，S为一单刀双掷开关，灯泡L1上标有“3V、1.5W”的字样，L2的电阻为12欧，电源电压恒为18

如图所示电路中，S为一单刀双掷开关，灯泡L1上标有“3V、1.5W”的字样，L2的电阻为12欧，电源电压恒为18伏．当开关S拨到a，滑动变阻器R的滑片位于变阻器的中点时，正常发光．当S拨到b，滑动变阻器R的滑片位于变阻器的右端时，灯泡消耗的功率正好为其额定功率的14，求灯泡L2的额定电压和额定功率．

Answer 1

（1）∵P=UI，
∴灯L₁正常发光时的电流I₁=

PL1

UL1

=

1.5W

3V

=0.5A，
灯L₁正常发光时，滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L1=18V-3V=15V，
此时滑动变阻器接入电路的阻值R_滑=

U滑

I1

=

15V

0.5A

=30Ω，
此时滑动变阻器R的滑片位于变阻器的中点，
则滑动变阻器的最大阻值R=2R_滑=2×30Ω=60Ω．
（2）当开关拨到b时，灯泡L₂与滑动变阻器串联，
滑动变阻器R的滑片位于变阻器的右端，
滑动变阻器接入电路阻值为其最大阻值R=60Ω，
此时电路电流I=

U

RL2+R

=

18V

12Ω+60Ω

=0.25A，
此时灯泡L₂的实际功率P_L2实=I²R_L2=（0.25A）²×12Ω=0.75W，
由题意知，灯泡L₂的额定功率P_L2额=4P_L2实=4×0.75W=3W，
∵P=

U2

R

，
∴灯泡L₂的额定电压：
U_L2额=

PL2额RL2

=

3W×12Ω

=6V；
答：灯泡L₂的额定电压是6V，额定功率是3W．