Question

如图所示，小灯泡标有“6V 3W”字样，电源电压不变，当滑动变阻器连入电路的电阻为4Ω时，灯泡恰好正常发光．（1）求电源电压是多大；（2）改变变阻器滑片P的位置，使电路消耗的总功率为3.2W，此时小灯泡的实际功率多大（灯丝电阻不变）？

Answer

（1）从图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，已知小灯泡的额定电压和额定功率，可利用公式R=计算出小灯泡的电阻，再利用公式I=计算电路中的电流，已知滑动变阻器连入电路的电阻，可利用串联电路电阻的特点，求出电路中的总电阻，最后利用公式U=IR计算电源电压．
（2）已知电源电压和电路消耗的总功率，可利用公式I=计算出此时电路中的电流，已知小灯泡的电阻，再利用公式P=I2R计算出小灯泡的实际功率．
【解析】
小灯泡与滑动变阻器串联，
（1）∵U额=6V，P额=3W，
∴R灯===12Ω，
此时电路中的电流为：I=I额===0.5A，
∵滑动变阻器连入电路的电阻为4Ω，
∴从而可知电路中的总电阻为：R=R灯+R滑=12Ω+4Ω=16Ω，
电源电压为：U=IR=0.5A×16Ω=8V．
答：电源电压是8V．
（2）∵电路消耗的总功率P=3.2W，U=8V，
∴此时电路中的电流为：I′===0.4A，
又∵灯丝电阻不变，R灯=12Ω，
∴小灯泡的实际功率为：P实=I′2R灯=（0.4A）2×12Ω=1.92W．
答：此时小灯泡的实际功率为1.92W．