Question

【题目】小明用标有“6V 3W”字样的灯L1和滑动变阻器R0制作成一个调光台灯．电路如甲图所示，电源电压10V，闭合开关S，调节滑动变阻器使灯L1正常发光．则：
（1）求此时流经灯L1的电流I；
（2）求此时变阻器R0的阻值；
（3）若用另一个灯L2“12V 18W”替换滑动变阻器接入原电路（如乙图所示），请你通过计算判断此时L1能否正常发光？也请通过计算判断结论“同一电路中的灯泡，额定功率越大亮度越亮”是否正确？

Answer 1

【答案】
（1）解：闭合开关S，调节滑动变阻器使灯L1正常发光，L1的电压为6V，

灯L1正常发光时的电流I= =0.5A；

（2）解：根据串联电路电流的规律，通过R0的电流I2=I=0.5A，

根据串联电路电压的规律，R0两端电压U2=U﹣U灯=10V﹣6V=4V，由欧姆定律，电阻R0= =8Ω；

（3）解：根据P= ，L2的电阻RL2= = =8Ω，RL2=R0，根据分压原理，灯L2的电压不变，所以L1的电压不变，故L1能正常发光，

因电路的总电阻没有变，故此时电流也没有变，仍为0.5A，

此时L2实际功率P实=I2RL2=（0.5A）2×8Ω=2W＜3W，灯L2亮度小于灯L1，虽然L2的额定功率18W大于灯L1的额定功率3W，但L2亮度小于灯L1，则同一电路中的灯泡，额定功率越大亮度越亮是不正确的．

【解析】“6V 3W”表示灯的额定电压为6V，灯的额定功率为3W，（1）根据P=UI求灯的额定电流；（2）根据串联电路电流的规律和电压规律，由欧姆定律求出R0；（3）根据P= 求灯的电阻，根据分压原理和串联电路电压的规律判断L1的发光情况；根据欧姆定律确定此时电路的电流大小，根据P实=I2RL2求灯的实际功率，由实际功率确定灯的亮度，据此分析回答．
【考点精析】关于本题考查的欧姆定律及其应用和电功率的计算公式，需要了解欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R才能得出正确答案．