试题

如图所示是一个可调光的灯具，它由标有“10V，10W”字样的小灯泡，与滑动变阻器串联后接入12V的电源中．（假设小灯泡电阻不随温度变化）求：
（1）小灯泡的电阻．
（2）变阻器接入电路的阻值多大时，小灯泡恰好正常发光？
（3）当小灯泡正常发光时，3min内小灯泡消耗的电能是多少？

解：（1）由P=

U2

R

可得，灯泡的电阻：
R_L=

UL2

PL

=

(10V)2

10W

=10Ω；
（2）灯泡正常发光时的电压为10V，功率为10W，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_L=12V-10V=2V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴

UL

RL

=

U滑

R滑

，即

12V

10Ω

=

2V

R滑

，
解得：R_滑=2Ω；
（3）当小灯泡正常发光时，3min内小灯泡消耗的电能：
W_L=P_Lt=10W×3×60s=1800J．
答：（1）小灯泡的电阻为10Ω
（2）变阻器接入电路的阻值为2Ω时，小灯泡恰好正常发光；
（3）当小灯泡正常发光时，3min内小灯泡消耗的电能是1800J．
解：（1）由P=

U2

R

可得，灯泡的电阻：
R_L=

UL2

PL

=

(10V)2

10W

=10Ω；
（2）灯泡正常发光时的电压为10V，功率为10W，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_L=12V-10V=2V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴

UL

RL

=

U滑

R滑

，即

12V

10Ω

=

2V

R滑

，
解得：R_滑=2Ω；
（3）当小灯泡正常发光时，3min内小灯泡消耗的电能：
W_L=P_Lt=10W×3×60s=1800J．
答：（1）小灯泡的电阻为10Ω
（2）变阻器接入电路的阻值为2Ω时，小灯泡恰好正常发光；
（3）当小灯泡正常发光时，3min内小灯泡消耗的电能是1800J．