Question

【题目】小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路，如图所示．她选用的电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 6W”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样．若不考虑灯泡温度对电阻的影响，闭合开关S后，问：

（1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？

（2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）小灯泡正常发光时的电阻是6Ω；

（2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表的示数为4.5V，电路消耗的总功率是9W．

【解析】试题分析：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压．

（1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=求出灯泡的电阻；

（2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出灯泡两端的电压，利用P=UI求出电路消耗的总功率．

解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压．

（1）灯泡正常发光时的电压为6V，功率为6W，

根据P=可得，灯泡的电阻：

RL===6Ω；

（2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，接入电路的电阻R=10Ω，

由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知：

总阻值R总=RL+R=6Ω+10Ω=16Ω，

所以电路中的电流：

I===0.75A，

电压表的示数：

UL=IRL=0.75A×6Ω=4.5V，

电路消耗的总功率：

P=UI=12V×0.75A=9W．

答：（1）小灯泡正常发光时的电阻是6Ω；

（2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表的示数为4.5V，电路消耗的总功率是9W．