一只标有“6V、3W”的小灯泡,接在如图所示的电路中,设电源电压和灯丝电阻均不变,求:

3个回答

  • 解题思路:(1)由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,根据R=

    U

    2

    P

    求出灯泡的电阻.

    (2)先根据I=[U/R]求出灯泡正常发光时的电流,再根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电源的电压.

    (1)灯泡的电阻:

    RL=

    U2额

    P额=

    (6V)2

    3W=12Ω;

    (2)因此时灯泡正常发光,

    所以电路中的电流:

    I=

    U额

    RL=[6V/12Ω]=0.5A,

    电源的电压:

    U=I(RL+RP)=0.5A×(12Ω+6Ω)=9V;

    (3)当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑到中点c时,等效电路图如图1所示;

    当滑片P滑到b端时,等效电路图如图2所示.

    ∵P:P′=16:9,

    ∴[P

    P′=

    I2RL

    (I′)2RL=

    16/9],

    解得:[I

    I′=

    4/3];

    ∵电源的电压不变,

    ∴I(RL+[1/2]RAP)=I′(RL+RAP

    解得:RL=RAP

    由图1可得:

    电源的电压U=I(RL+[1/2]RAP)=I×[3/2]RL=[3/2]UL=[3/2]×8V=12V.

    答:(1)小灯泡正常发光时的电阻为12Ω;

    (2)电源电压为9V;

    (3)所换电源的电压为12V.

    点评:

    本题考点: 欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联;电功率的计算.

    考点点评: 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算,关键是公式及其变形式的灵活运用;本题的难度在于换电源以后,能根据电功率关系和电源的电压不变得出电阻之间的关系.