Question

11．如图甲所示，电源电压恒为3V，小灯泡铭牌上标有“3V  0.8W”的字样，调节滑动  变阻器，使小灯泡正常发光，求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻．
（2）小灯泡正常发光300s，所消耗的电能．
（3）已知小灯泡的I-U关系如图乙所示，现调节滑动变阻器，当电压表示数为2.5V 时，小灯泡的实际功率为多少？

Answer 1

分析 （1）已知灯泡额定电压与额定功率，应用电功率公式可以求出灯泡电阻．
（2）已知灯泡额定功率与发光时间，应用W=Pt可以求出灯泡消耗的电能．
（3）应用串联电路特点求出灯泡两端电压，然后由图示图象求出通过灯泡的电流，然后由P=UI可以求出灯泡的实际功率．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，灯泡正常发光时的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L额}^{2}}{{P}_{L额}}$=$\frac{（3{V）}^{2}}{0.8W}$=11.25Ω；
（2）灯泡正常发光t=300s消耗的电能：
W=P_L额t=0.8W×300s=240J；
（3）由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，
电压表测滑动变阻器电压，灯泡两端电压：U_L实际=U-U_R=3V-2.5V=0.5V，
由图示图象可知，灯泡两端电压为0.5V时，通过灯泡的电流为0.1A，
灯泡的实际功率：P_L实际=U_L实际I=0.5V×0.1A=0.05W；
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为11.25欧姆．
（2）小灯泡正常发光300s，所消耗的电能为240J．
（3）当电压表示数为2.5V 时，小灯泡的实际功率为0.05W．

点评 本题考查了求电阻、电功与电功率问题，分析清楚电路图与图示图象是解题的关键，应用串联电路特点、电功与电功率公式可以解题．