小謙根據如圖*所示的電路組裝成調光燈，並進行測試。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...

問題詳情：

小謙根據如圖*所示的電路組裝成調光燈，並進行測試。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佔電路總功率50%，如果把燈光調暗，使小燈泡兩端電壓為3V，小燈泡的實際功率佔電路總功率的百分比是多少？

（4）小謙認為這個調光燈使用時，小燈泡的功率佔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。

【回答】

解：由圖*知，小燈泡L與滑動變阻器串聯接在電路中，電壓表測L兩端電壓

（1）由圖乙知，當U=U額=6V時，通過燈泡的電流I=I額=1.0A

        由小燈泡正常發光時的電阻為

   （2）小燈泡正常發光10min消耗的電能為

   （3）當小燈泡正常發光時，消耗的電功率為

       設電源電壓為U總，電路消耗的總功率為P總

           由得

　解得U總=12V

        由圖乙知，當燈泡兩端的電壓為U=3V時，電路中的電流為I=0.7A

        此時小燈泡消耗的電功率為

        此時電路消耗的總功率為

        小燈泡的實際功率佔電路總功率的百分比為

   （4）通過計算知，小燈泡的額定電壓只有電源電壓的一半，所以燈泡發光時的電壓比電源電壓小太多應該是小燈泡的功率佔電路總功率的百分比太低的主要原因之一。

知識點：電功率單元測試

題型：實驗,探究題