Question

【題目】小明根據如圖甲所示的電路組裝成調光燈，并進行測試。電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓是6V，小燈泡的I-U圖像如圖乙所示。求：

（1）小燈泡正常發光時的電阻。

（2）小燈泡正常發光10min消耗的電能。

（3）經測算，小燈泡正常發光時的功率占電路總功率50%，如果把燈光調暗，使小燈泡兩端電壓為3V，小燈泡的實際功率占電路總功率的百分比是多少？

（4）小明認為這個調光燈使用時，小燈泡的功率占電路總功率的百分比太低，請寫出一種出現這種情況的原因。

Answer 1

【答案】（1）6Ω（2）3600J（3）25%（4）燈泡發光時的電壓比電源電壓小太多或者滑動變阻器消耗的電能太多

【解析】

（1）由圖乙可知，小燈泡正常發光時的電流I額=1A，額定電壓U額=6V，

小燈泡正常發光時的電阻R==6Ω；

（2）小燈泡正常發光消耗的電能W=UIt=6V×1A×10×60s=3600J；

（3）小燈泡正常發光時的功率占電路總功率50%，即=50%，P額=U額I額=6V×1A=6W，此時電路總功率P===12W，電源電壓U===12V，當小燈泡兩端的電壓為3V時，流過小燈泡的電流為0.7A，此時小燈泡的實際功率P實=U1I1=3V×0.7A=2.1W，電路總功率P′=UI1=12V×0.7A=8.4W，小燈泡的實際功率P實占電路總功率的百分比為==25%；

（4）由（3）分析可知，調光燈使用時，小燈泡的功率占電路總功率的百分比太低，是小燈泡兩端的電壓太小或滑動變阻器兩端的電壓太大。

答：（1）小燈泡正常發光時的電阻是6Ω；

（2）小燈泡正常發光10min消耗的電能是3600J；

（3）小燈泡的實際功率占電路總功率的百分比是25%；

（4）詳見解析。