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小明做了一个可以调节亮度的迷你型夜灯,已知小灯泡的铭牌是“6V 3.6W”,电源电压为9V,变阻器的变阻范围是0~20Ω,灯泡的发光效率是30%,变阻器的电阻调至多大时,小灯泡的实际功率是2.5W?此时小灯泡的发光功率为多大?

【答案】分析:已知灯泡铭牌,先根据R=求出小灯泡的电阻;再根据P=I2R求出灯泡的实际功率为2.5W时的电流;根据欧姆定律求出串联电路的总电阻,求出变阻器的电阻大小,最后根据灯泡的发光效率是30%求出此时小灯泡的发光功率.
解答:解:小灯泡的电阻:
RL===10Ω
当小灯泡的实际功率是2.5W时,
通过灯泡的电流:
I===0.5A
电路的总电阻:
R===18Ω
∵灯泡和变阻器串联
∴变阻器的电阻为:
R=R-RL=18Ω-10Ω=8Ω
此时小灯泡的发光功率:
P′=P×30%=2.5W×30%=0.75W
答:变阻器的电阻为8Ω;小灯泡的发光功率为0.75W.
点评:本题考查了串联电路电阻、电流规律的灵活运用和电功率公式、欧姆定律的计算,根据小灯泡的实际功率是2.5W求出变阻器的电阻是解决本题的关键.
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