Question

已知A灯标着“6V 3W”，B灯标着“6V 6W”，滑动变阻器R规格“50Ω 2A”。A灯和B灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。则：

（1）求A灯正常发光时的电阻；

（2）将A，B两灯并联接在6V电源两端，求1 min内电路消耗的电能；

（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，如图乙所示，调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，求滑动变阻器的功率。

Answer

(1) 12Ω；(2) 2700J；(3) 3.2W

【解析】

(1)由知道，A灯正常发光时的电阻是：

；

(2)将A、B并联接在6V电源两端时，由于并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两灯泡两端的电压均为额定电压6V，实际功率和额定功率相等，即PA=3W，PB =6W，电路的总功率是：

P总 =PA +PB =3W+6W=9W，

由 知道，5min内电路消耗的电能是：

W总=P总 t=9W×5×60s=2700J；

(3)将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端时，由于串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍，所以，由P=UI知道，U滑 =2UA′，由于串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压是：

U=U滑 +UA′=2UA′+UA′=3UA′=12V，

即UA′=4V，

U滑=2UA ′=2×4V=8V，

由图象知道，此时电路中的电流是I=0.4A，所以，滑动变阻器的功率是：

P滑=U滑I=8V×0.4A=3.2W。

答：(1) A灯正常发光时的电阻是12Ω；

(2)1 min内电路消耗的电能是2700J；

(3) 滑动变阻器的功率3.2W。