解题思路:(1)当灯泡L正常发光时,根据灯泡L上标有“6V 3W”可求得通过灯泡L的电流;根据欧姆定律公式变形求出灯泡的电阻;
(2)当开关S闭合时,电路为灯泡L和滑动变阻器的串联电路,根据灯泡正常发光时的电流可求得滑动变阻器两端的电压,然后可得出电源的电压;
(3)根据灯泡L与滑动变阻器的实际功率比值为1:2,由P=I2R求出接入滑动变阻器的阻值,利用欧姆定律可求得电路中电流,然后可求得此时灯泡L的实际功率.
(1)∵灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,
∴通过灯泡L的电流I=[P/U]=[3W/6V]=0.5A,
由I=[U/R]可得,灯泡L的电阻R=[U/I]=[6V/0.5A]=12Ω;
(2)当开关S闭合时,灯泡与R串联,
∵串联电路的总阻值等于串联的各电阻阻值之和,
∴R当滑动变阻器接人电路的电阻为6Ω时,灯泡L恰好正常发光,
∴此时电路中的电流I=0.5A,
由I=[U/R]得,滑动变阻器两端电压:U2=IR滑=0.5A×6Ω=3V,
电源电压为6V+3V=9V;
(3)灯泡与R串联,串联电路中电流处处相等,
由
PL
P滑=
I2R
I2
R′滑=[R
R′滑=
1/2]可得,
R′滑=24Ω,
则此时电路中的电流I′=[U
R+
R′滑=
9V/12Ω+24Ω]=0.25A,
P实=(I′)2R=(0.25A)2×12Ω=0.75W.
答:(1)当灯泡L正常发光时,通过灯泡L的电流是0.5A,灯泡L的电阻是12Ω;
(2)电源电压为9V;
(3)此时灯泡L的实际功率是0.75W.
点评:
本题考点: 电功率与电压、电流的关系;电功率的计算.
考点点评: 本题考查了串联电路的电流、电压特点和欧姆定律的计算;能根据灯泡正常发光,利用电功率公式确定电路中的电流和灯泡两端的电压是解决本题的关键.