Question

18．如图所示，小灯泡上标有“4.8V　0.3A”字样，滑动变阻器R上标有“20Ω　1A”，电源电压为9V．（设灯丝电阻不变）
求：
（1）当滑动变阻器滑到b端时，电路中的电流为多大？
（2）当滑动变阻器的阻值为多大时，灯泡能正常发光？
（3）当灯泡正常发光30min，灯泡消耗的电能为多少？

Answer 1

分析 （1）由欧姆定律求出灯泡电阻，由串联电路特点与欧姆定律求出滑片在b端时电路电流．
（2）求出灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压，然后由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值．
（3）由W=Pt可以求出灯泡消耗的电能．

解答 解：（1）由I=$\frac{U}{R}$可知，
灯泡电阻：R_L=$\frac{{U}_{L额}}{{I}_{L额}}$=$\frac{4.8V}{0.3A}$=16Ω，
当P在b端时，L与R串联，
电路电流：I=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑全部}}$=$\frac{9V}{16Ω+20Ω}$=0.25A；
（2）灯泡正常发光时，电路电流等于灯泡额定电流0.3A，
滑动变阻器两端电压：U_滑=U-U_L额=9V-4.8V=4.2V，
由I=$\frac{U}{R}$可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{4.2V}{0.3A}$=14Ω；
（3）灯泡正常发光t=30min=1800s消耗的电能：
W=UIt=4.8V×0.3A×1800s=2592J；
答：（1）当滑动变阻器滑到b端时，电路中的电流为0.25A；
（2）当滑动变阻器的阻值为14Ω时，灯泡能正常发光；
（3）当灯泡正常发光30min，灯泡消耗的电能为2592J．

点评 本题考查了求电路电流、滑动变阻器接入电路的阻值问题，分析清楚电路结构、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题．