Question

10．如图所示，电源电压U为6V并保持不变，滑动变阻器规格为“24Ω 1A”．当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.3A．
（1）灯泡正常发光时灯丝电阻多大？
（2）滑片P在最左端时，5min内电流通过灯泡做功多大？
（3）滑片P在中点时，灯泡的实际功率多大？

Answer 1

分析 （1）当滑片P移至最左端时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，此时灯泡正常发光，根据欧姆定律求出灯丝电阻；
（2）滑片P在最左端时，根据W=UIt求出5min内电流通过灯泡做的功；
（3）滑片P在中点时，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据P=UI求出灯泡的实际功率．

解答 解：（1）当滑片P移至最左端时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，此时灯泡正常发光，
则电源的电压U=6V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，灯丝电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（2）滑片P在最左端时，5min内电流通过灯泡做的功：
W_L=UI_Lt=6V×0.5A×5×60s=900J；
（3）滑片P在中点时，电流表示数为0.3A，
滑动变阻器两端的电压：
U_滑=IR_滑=0.3A×$\frac{24Ω}{2}$=3.6V，
因串联电路中总电压等于各电压之和，
所以，灯泡两端的电压：
U_L′=U-U_滑=6V-3.6V=2.4V，
灯泡的实际功率：
P_L=U_L′I=2.4V×0.3A=0.72W．
答：（1）灯泡正常发光时灯丝电阻为12Ω；
（2）滑片P在最左端时，5min内电流通过灯泡做功为900J；
（3）滑片P在中点时，灯泡的实际功率为0.72W．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式、电功率公式的应用，要注意灯泡的电阻是变化的．