Question

如圖示：電源電壓為12V，R=12Ω，燈L標(biāo)有“8V，8W”字樣，開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)，移動(dòng)R’的滑片使燈L正常發(fā)光，求R′連入電路中的電阻．當(dāng)開(kāi)關(guān)K閉合時(shí)，將R′滑片滑至最左端（設(shè)燈L此時(shí)不會(huì)損壞），求電路消耗的總功率及燈L消耗的功率．

Answer 1

解：
（1）已知燈泡的額定電壓U_額=8V，額定功率為P_額=8W，所以正常發(fā)光的電流為
I===1A
已知電源電壓U=12V，燈泡兩端電壓U_L=U_額=8V，所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓為
U′=U-U_L=12V-8V=4V
滑動(dòng)變阻器接入電路電阻為
R′===4Ω
答：燈L正常發(fā)光時(shí)，R′連入電路中的電阻為4Ω．
（2）燈泡電阻為R_L===8Ω
燈泡和定值電阻并聯(lián)后的總電阻為
R_并===4.8Ω
電路消耗的總功率為
P_總===30W
燈泡消耗的實(shí)際功率為
P_實(shí)===18W
答：將R′滑片滑至最左端時(shí)，電路消耗的總功率為30W；燈泡消耗的實(shí)際功率為18W．
分析：（1）開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)，燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)．已知燈泡正常發(fā)光，即實(shí)際電壓等于額定電壓，又知道電源電壓，所以能得到滑動(dòng)變阻器兩端電壓；燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流也就是滑動(dòng)變阻器通過(guò)的電流；最后利用R=計(jì)算滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻．
（2）開(kāi)關(guān)K閉合，滑片在最左端時(shí)，定值電阻R和燈泡L并聯(lián)．已知燈泡和定值電阻阻值，可以得到并聯(lián)總電阻R_并；電路消耗的總功率用P=計(jì)算；燈L消耗的功率用P=計(jì)算．
點(diǎn)評(píng)：在電學(xué)計(jì)算題中，一般電源電壓和用電器的電阻是不變的，所以電路總功率和某個(gè)用電器的實(shí)際功率大多用P=計(jì)算．