Question

如圖是某調(diào)光燈的電路圖，燈泡L標(biāo)有“24V 12W”的字樣，閉合開關(guān)，當(dāng)滑片P移至a端時，燈泡恰能正常發(fā)光，當(dāng)滑片P移至b端時，燈泡的實際功率只有額定功率的

1

4

，則燈泡正常發(fā)光時的電流是

 

 A，電路中滑動變阻器的電阻是

 

Ω，電路消耗的最小功率為

 

W（設(shè)電源電壓和燈絲電阻恒定不變）．

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知，閉合開關(guān)，當(dāng)滑片P移至a端時，電路為燈泡L的簡單電路，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等可知電源的電壓，根據(jù)P=UI可知正常發(fā)光時的電流；
（2）根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻，當(dāng)滑片位于b端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，根據(jù)題意求出燈泡的實際功率，根據(jù)P=I²R求出電路中的電流，利用歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出滑動變阻器的最大阻值；再根據(jù)P=UI求出此時電源的總功率即為電路消耗的最小功率．

解答：解：（1）由電路圖可知，閉合開關(guān)，當(dāng)滑片P移至a端時，電路為燈泡L的簡單電路，
∵燈泡正常發(fā)光，
∴電源的電壓U=U_L=24V，
∵P=UI，
∴燈泡正常發(fā)光時的電流：
I_L=

PL

UL

=

12W

24V

=0.5A；
（2）根據(jù)歐姆定律可得，燈泡的電阻：
R_L=

UL

IL

=

24V

0.5A

=48Ω，
當(dāng)滑片位于b端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，此時電路中的電流最小，
∵燈泡的實際功率只有額定功率的

1

4

，
∴此時燈泡的實際功率P_L′=

1

4

P_L=

1

4

×12W=3W，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴根據(jù)P=I²R可得，電路中的電流：
I=I_L′=

PL′ RL

=

3W 48Ω

=0.25A，
電路中的總電阻：
R=

U

I

=

24V

0.25A

=96Ω，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴滑動變阻器的最大阻值：
R_滑=R-R_L=96Ω-48Ω=48Ω，
電路消耗的最小功率：
P_min=UI=24V×0.25A=6W．
故答案為：0.5；48；6．

點(diǎn)評：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等．