圖*是智能懷舊燈，與燈串聯的調光旋鈕實質是滑動變阻器，圖乙是簡化的電路原理圖．燈L標有“12V3W”字樣，當滑...

問題詳情：

圖*是智能懷舊燈，與燈串聯的調光旋鈕實質是滑動變阻器，圖乙是簡化的電路原理圖．燈L標有“12V 3W”字樣，當滑動變阻器的滑片P在最左端a時，燈L正常發光．電源電壓不變，不考慮温度對燈絲電阻的影響，問：

（1）電源電壓U是多少？

（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻是12Ω時，燈L消耗的實際功率是多少？

（3）當滑片P位於中點b和最右端c時，燈L兩端電壓之比為3：2，則滑動變阻器的最大阻值是多少？

【回答】

【考點】IH：歐姆定律的應用；JA：電功率的計算．

【分析】（1）根據電路圖可知，當滑動變阻器的滑片P在a點時，電路為燈L的基本電路，由於燈L正常發光，根據燈泡的額定電壓即可判斷電源電壓；

（2）根據電路圖可知，燈L與滑動變阻器串聯；根據P=的變形公式可知燈泡的電阻，根據串聯電路電阻的特點和歐姆定律求出電路電流，然後根據P=I2R求出燈泡的實際功率；

（3）根據歐姆定律表示出滑片在中點b端和最右端c端時燈泡兩端電壓，根據燈泡兩端電壓之比即可求出滑動變阻器接入電路的最大阻值．

【解答】解：（1）根據電路圖可知，當滑動變阻器的滑片P在a點時，電路為燈L的基本電路；

因為燈泡正常發光，所以電源電壓U=U額=12V；

（2）由P=可得燈絲的阻值：RL===48Ω；

由圖乙可知，燈L與滑動變阻器串聯，

所以電路中的電流：I===0.2A；

燈泡的實際功率：P=I2RL=（0.2A）2×48Ω=1.92W；

（3）當滑片P在中點b點時，燈兩端電壓：Ub=IbRL=×RL=×RL；

當滑片在最右端c點時，燈兩端電壓：Uc=IcRL=×RL；

依題意可知，Ub：Uc=3：2，

即：×RL：×RL=3：2，

化簡可得：R=2RL=2×48Ω=96Ω．

答：（1）電源電壓U是12V；

（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻是12Ω時，燈L消耗的實際功率是1.92W；

（3）滑動變阻器的最大阻值是96Ω．

知識點：電功率

題型：計算題